WhatsApp: +79119522521

Telegram: +79119522521

Путь:

Выполненные ранее работы и работы на заказ

Санкт-Петербургский национальный исслед. университет информационных технологий, механики и оптики

Физика

Учебные материалы

Методичка 2005

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский Университет низкотемпературных и пищевых технологий
ПОСОБИЕ ПО ФИЗИКЕ
для обучающихся по сокращенной программе
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2005

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.

Выполнены следующие задачи:

101

Точка движется по окружности радиусом R=1.20м. Уравнение движения точки дается уравнением φ=At+Bt^3, где А=0,5рад.с, В=0.2рад/c^3. Найти нормальное, тангенциальное и полное ускорения точки в момент времени 4с.

102

Тело брошено со скоростью 20,0 м/с под углом 30,0 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить для момента времени 1,50 с после начала движения нормальное и тангенциальное ускорение.

103

Определить скорость v и полное ускорение а точки в момент времени t=2.00с, если она движется по окружности радиусом R=1.00м согласно уравнению φ=At+Bt^3, где А=8,00рад/c, В=-1,00рад/с^3.

104

Тело брошено горизонтально со скоростью 8,71м/с с башни, высота которой 35м. Определить радиус кривизны траектории в момент времени 0,5с после начала движения и дальность полёта тела в момент падения на землю.

105

Точка движется по окружности с постоянным угловым ускорением 3 рад/с2. Определить радиус окружности, если к концу первой секунды после начала движения полное ускорение точки 7,5м/с2.

106

Начальная скорость камня, брошенного под углом к горизонту, равна 8 м/с. Через 0,5 с после начала движения его скорость стала равна 7 м/с. Под каким углом к горизонту брошен камень?

107

Точка движется по окружности радиусом 8,00 м. В момент времени нормальное ускорение точки 4,00 м/с2, а вектор полного ускорения образует с вектором нормального ускорения угол 60. Найти скорость и тангенциальное ускорение точки в этот момент времени.

108

Пуля выпущена с начальной скоростью 200 м/с под углом 60 к горизонту. Определить наибольшую высоту подъема и дальность полета пули. Сопротивлением воздуха пренебречь.

109

Диск, радиус которого равен 30,0см, вращается так, что точка лежащая на его краю, имеет линейную скорость, меняющуюся по закону v=At^2+Bt^3, где А=4,00 м/c^3, B=12.0м/c^4. Определить величину и направление полного ускорения a этой точки и угловое ускорение e диска при t=0.100c.

110

Камень, брошенный горизонтально с высоты h=2м над Землей, упал на расстоянии l=7м от места бросания (считая по горизонтали). Найти начальную V0 и конечную V скорости камня.

111

Брусок массой m=50кг начинает двигаться по горизонтальной плоскости под действием горизонтальной силы F=25H. Найти коэффициент трения скольжения M, если через время t=5c после начала движения модуль скорости бруска v=0.5м/с.

112

К телу массой m=40,0 кг, скользящему по горизонтальной плоскости, прикладывается сила F=60,0Н, направленная вниз под углом а=30,0 к плоскости. Коэффициент трения скольжения м=0,100. Определить модуль ускорения а, с которым будет двигаться тело.

113

Груз массой m=45кг перемещается по горизонтальной плоскости равномерно под действием силы F=294Н, направленной вверх под углом а=30 к плоскости. Определить коэффициент трения скольжения.

114

Два груза m1 = 0,98 кг и m2 = 0,2 кг связаны нитью и лежат на гладком столе. К левому грузу приложена сила F1 = 5,3 Н, к правому F2 = 2,9 Н в противоположном направлении. Найти силу натяжения нити при движении грузов (трением пренебречь).

115

Доска приставлена к горизонтальному столу так, что она составляет с плоскостью стола угол 60. Два груза массой по 1кг каждый соединены невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через блок и могут перемещаться соответственно по доске и столу. Найти силу натяжения нити и ускорение системы, если коэффициент трения тел о поверхности доски и стола одинаков и равен 0,3.

116

Локомотив массой m=50,0 т тянет за собой два вагона массами m1=40.0 т каждый с постоянной скоростью м. Найти силу тяги А двигателя локомотива и силы F1 и А2 в точках сцепления, действующие ена каждый вагон, если коэффициент трения скольжения M=50.0*10^-3.

117

Тело массой 10кг поднимают силой 150Н по наклонной плоскости, составляющей угол 300 с горизонтом. Сила, приложенная к телу направлена горизонтально. С каким ускорением будет двигаться тело, если коэффициент трения 0,3.

118

Автомобиль движется прямолинейно вдоль оси Х так, что уравнение его движения имеет вид х = 2,00t + 0,600t2 м, где t - время,с. Найти силу тяги F двигателя автомобиля, если сила трения скольжения Fтр = 0.100*mg, а масса автомобиля m = 3,00 т.

119

Тело массой m=10.0кг поднимает силой F=139H по наклонной плоскости, составляющей угол a=40.0 с горизонтам.Эта сила приложена к телу под углом B=60.0, относительно горизонта и направлена вверх. С каким ускорением а будет двигаться тело, сли коэффициент трения скольжения равен M=0.300.

120

Тело соскальзывает по гладкой наклонной поверхности длиной 10,0 м за время 2,00 с. Какой угол в градусах составляет данная плотность с горизонтом?

121

При горизонтальном полете со скоростью v=250м/с снаряд массой m=8.00кг разорвался на две части. Большая часть массой m1=6,00кг получила скорость u1=400м/С в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости u2 меньшей части снаряда.

122

Шар массой 1,00 кг движется со скоростью 2,00 м/с и сталкивается с шаром массой 2,00 кг, движущимся навстречу ему со скоростью 3,00 м/с. Каковы скорости шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим прямым центральным.

123

Снаряд, летевший со скоростью v=400м/с, разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u1=150м/c. Определить скорость u2 большего осколка.

124

Шар массой m1=5кг движется со скоростью v1=1м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=2кг . Найти скорости u1 и u2 шаров после удара? Удар абсолютно упругий прямой центральный.

125

В деревянный шар массой m1=8,00кг? подвешенный на нити длиной l=1.80м, попадает горизонтально летящая пуля массой m2=4.00г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в нем пулей отклонилась от вертикали на угол a=3.00

126

Шар массой m1=1кг движется со скоростью V1=3.5м/с, догоняет шар массой m2=2кг, движущийся в том же направлении со скоростью V2=1м/с и сталкивается с ним. Каковы скорости U1 и U2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим прямым центральным.

127

Шар массой m1=3 кг движется со скоростью v1=2 м/c и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=5 кг. Какая работа будет совершена при деформации шаров? Удар считать абсолютно неупругим, прямым, центральным.

128

Движущийся шар массой m1 ударяется о неподвижный шар массой m2. Каким должно быть отношение масс , чтобы при центральном абсолютно упругом ударе скорость первого шара уменьшилась в 1,5 раза? Какой кинетической энергией будет при этом обладать второй шар, если кинетическая энергия первого шара до удара 1кДж?

129

Шар массой 5,00 кг ударяется о неподвижный шар массой 2,50 кг, который после удара стал обладать кинетической энергией 5,00 Дж. Считая удар центральным и абсолютно упругим, найти для первого шара кинетические энергии до удара и после удара.

130

Движущийся шар массой m1=200u ударяется о неподвижный шар массой m2=400г. Считая удар абсолютно упругим и центральным найти какую часть кинетической энергии Е первый шар передает второму.

131

Какую нужно совершить работу А, чтобы пружину жесткостью k=800кН/м, сжатую на l1=6.00см, дополнительно сжать на l2=8,00см?

132

Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмётся на 3мм. На сколько сожмёт пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты 8см

133

При сжатии невесомой пружины в пистолете была совершена работа А = 0,120 Дж. Затем из пружинного пистолета был произведен выстрел пулей массой 8,00 г. Определить максимальную силу, прикладываемую для сжатия пружины, и скорость пули при вылете ее из пистолета. Коэффициент жесткости пружины 150 Н/м.

134

Груз массой 10кг перемещают с постоянным ускорением вверх по наклонной плоскости с углом у основания 450 на расстояние 2м. Найти работу, совершаемую при перемещении груза, если время движения 2с, а коэффициент трения скольжения 0,1. Перед началом движения груз находится в состоянии покоя.

135

Какую работу необходимо выполнить, чтобы телеграфный столб массой 200кг, к вершине которого прикреплена крестовина массой 30кг, перевести из горизонтального положения в вертикальное? Высота столба 10м.

136

Тело массой m=2кг под действием силы F=50.0H поднимается по наклонной плоскости с углом у основания а=30 на высоту h=1м. Направление силы F совпадает с направлением движения телак. Коэффициент трения тела скольжения μ=0,200. Определить величину совершаемой работы А. Найти скорость тела в момент окончания подъема.

137

Тело массой m=5.00кг поднимают вертикально вверх на высоту h=10.0 м под действием силы F=120Н. Найти конечную скорость v тела, используя закон сохранения энергии.

138

На тонкой невесомой нити длиной L=1м висит груз массой m=2кг. Какую начальную скорость V0 нужно сообщить грузу, чтобы он смог сделать полный оборот?

140

Автомобиль, двигаясь равноускоренно из состояния покоя развивает скорость 54,0 км/ч. Найти отношение работы, совершаемой двигателем автомобиля пр разгоне из состояния покоя до 27,0 км/ч, к работе, затраченной на увеличение скорости от v1 до v2. Силами трения и сопротивления пренебречь.

141

Тонкостенный цилиндр, масса которого 12,0 кг, а диаметр основания 30,0 см, вращается согласно уравнению = А + Bt + Ct3, где А = 4,00 рад; В = -2,00 рад/с; С = 0,20 рад/с3. Определить действующий на цилиндр момент сил М в момент времени t = 3,00 с.

142

На обод маховика (диска) диаметром d=60см намотан невесомый и нерастяжимый шнур, к концу которого привязан груз массой m=2кг. Груз, опускаясь, раскручивает маховик. Определить момент инерции I маховика, если он, вращаясь равноускоренно, за время t=3с приобрел угловую скорость ω=9рад/с.

143

Невесомая и нерастяжимая нить с привязанными к ее концам грузами массами m1=50,0г и m2=60,0г, соответственно, перекинута через блок диаметром d=4.00см. Определить момент инерции I маховика, если он, вращаясь равноускоренно, за время t=3.00с приобрел угловую скорость w=9.00рад/с.

144

Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению ..., где А = 2рад, В = 0,2рад/с3. Определить вращающий момент, действующий на стержень через время 2с после начала вращения, если момент инерции стержня 0,048кгм2

145

Определить момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой n=12,0c^-1, чтобы он остановился в течение времени t=8.00с. Диаметр блока d=30.0см. Массу блока m=6.00кг считать равномерно распределенной по ободу.

146

Блок, имеющий форму диска, массой 0,400 кг, вращается под действием силы натяжения невесомой и нерастяжимой нити, к концам которой подвешены грузы массами 0,300 кг и 0,700 кг. Определить силы натяжения нити по обе стороны блока.

147

Однородный стержень длиной 1м и массой 0,5кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением вращается стержень, если вращающий момент 0,5Нм, а момент силы трения 5•10-3Нм

148

Шар массой m = 10 кг и радиусом R = 20 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид φ = А + Bt2 + Ct3, где А = 5рад; В = 4 рад/с2, С = –1 рад/с3. Найти закон изменения момента сил, действующих на шар. Определить момент сил М в момент времени t = 2 с.

150

Однородный диск радиусом R=20см и массой m=5кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Зависимость угловой скорости от времени задается уравнение w=A+B*t,A=8рад/c,B=8рад/c^2. Найти величину касательной силы, приложенной к ободу диска, угловое ускорение e и частоту вращения n диска через t=1с после начала движения

151

Однородный тонкий стержень массой т1 = 0,2 кг и длиной l = 1м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной стрежню и проходящей через его центр масс.. В верхний конец стержня попадает пластилиновый шарик массой т2 = 10 г, движущийся со скоростью 10 м/с, и прилипает к стержню. Определить угловую скорость системы сразу после взаимодействия.

152

Карандаш, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую и линейную скорости будут иметь в конце падения:
1) середина карандаша;
2) его верхний конец?
Длина карандаша 15,0 см.

153

На краю платформы в виде диска, вращающегося по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n1=8.00мин^-1, стоит человек массой m1=70.0кг. Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой n2=10.0мин^-1. Определить массу m2 платформы. Момент инерции 1 человека рассчитать как для материальной точки.

154

Однородный стержень длиной l=1,00м подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. На какой угол f необходимо отклонить стержень, чтобы нижний конец стержня при прохождении положения равновесия имел скорость v=5.00м/с?

155

На краю неподвижной платформы в виде диска диаметром d=2м и массой m1=200кг стоит человек массой m2=60кг. С какой угловой скоростью ω начнет вращаться платформа, если человек поймает летящий на него мяч массой m3=0.5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии R=1м от оси платформы. Скорость мяча V=5м/с. Момент инерции I человека рассчитывать как для материальной точки.

156

Маховик в виде диска массой 80ru и радиусом 30см находится в состоянии покоя. Какую работу нужно совершить, чтобы сообщить маховику частоту 24c^-1?Какую работу пришлось бы совершить, если бы при той же массе диск имел меньшую толщину, но вдвое больший радиус?

157

В центре вращающейся горизонтальной платформы массой 80,0 кг и радиусом 1,00 м стоит человек и держит в расставленных руках гири. Во сколько раз увеличится кинетическая энергия платформы с человеком, если человек, опустив руки, уменьшит свой момент инерции от 2,94 до 0,980 кг*м2?

158

Определить линейную скорость центра шара, скатившегося без скольжения с наклонной плоскости высотой 1,00 м.

159

Горизонтальная платформа массой m = 80 кг и радиусом R = 1 м вращается с угловой частотой =20 об/мин. В центре платформы стоит человек и держит в расставленных руках гири. С какой частотой будет вращаться платформа, если человек. опустив руки, уменьшит свой момент инерции от 2,94 до 0.98 кг∙м2.? Считать платформу однородным диском.

160

Шар и сплошной цилиндр, двигаясь с одинаковой скоростью v0, вкатываются вверх по наклонной плоскости. Какое из этих тел поднимется выше? Найти отношение высот подъёма.

201

Микроскопическая пылинка углерода (С) обладает массой 0,1нг. Определить количество вещества и число атомов.

202

Сколько атомов ртути содержится в воздухе объёмом 1,3м3 в помещении, заражённом ртутью, при температуре 200С, если давление насыщенного пара ртути при этой температуре 0,133Па?

203

Какова длина ребра куба, содержащего 106 молекул идеального газа при нормальных условиях?

204

В сосуде объёмом V = 1дм3 содержится некоторый газ при температуре 170С. Найти приращение давления газа в сосуде, если вследствие утечки газа из него выйдет ΔN = 10^21 молекул? Температура газа неизменна.

205

Вода при температуре t = 4C занимает объем V = 10 см3. Определить количество вещества v и число N молекул воды.

206

Определить концентрацию молекул идеального газа, находящегося в сосуде объёмом 5л. Количество вещества 0,5моль.

207

Сколько атомов содержится в натрии: 1) количество вещества 1моль; 2) масса 3г?

208

Найти молярную массу М и массу m0 одной молекулы поваренной соли.

209

В баллоне вместимостью 5л содержится аргон массой 20г. Определить концентрацию молекул газа.

210

Сколько молекул воды содержится в стакане вместимостью 0,25л при температуре 40С. Плотность воды при этой температуре максимальна и равна 1000кг/м3.

211

Баллон вместимостью 20,0 л заполнен азотом при температуре 600 К. Когда часть газа была израсходована, давление в баллоне понизилось на 150 кПа. Определить массу израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

212

В одном баллоне вместимостью 15дм3 находится газ под давлением 200кПа, а в другом – тот же газ под давлением 1МПа. Баллоны, температура которых одинакова, соединены трубкой с краном. Если открыть кран, то в обоих баллонах устанавливается давление 400кПа. Какова вместимость второго баллона?

213

При давлении 200 кПа и температуре 7 С плотность газа 2,41 кг/м3. Какова масса одного моля этого газа?

214

Газ находится при температуре 200С и давлении 500кПа. Какое давление потребуется для того, чтобы увеличить плотность газа в 2 раза, если его температура будет доведена до 800С.

215

Определить массу одного моля смеси, состоящей из кислорода массой 8,00 г и углекислого газа массой 22,0 г.

216

Найти объём смеси, состоящей из азота массой 2,8кг и кислорода массой 3,2кг и имеющей температуру 170С и давлении 400кПа.

218

В баллоне вместимостью 20,0 л находится аргон под давлением 800 кПа и при температуре 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до 400 кПа, а температура установилась 250 К. определить массу аргона, взятого из баллона.

219

Определить молярную массу газа, если при температуре 309К и давлении 560кПа он имеет плотность 6,1 кг/м3.

220

Определить плотность водяного пара находящегося под давлением 5кПа и имеющего температуру 350К.

221

Определить внутреннюю энергию U кислорода, а также среднюю кинетическую энергию молекулы этого газа при температуре Т=600 К, если количество вещества v этого газа равно 0,5 моль.

222

Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объёмом 10л под давлением 600кПа.

223

Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа, находящегося при температуре 200К. Количество вещества 2моль.

224

Молярная внутренняя энергия некоторого двухатомного газа 12,04 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

225

Молярная внутренняя энергия некоторого трехатомного газа равна 10,5кДж. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

226

При какой температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы газа 8,28•10-21Дж?

227

Полная кинетическая энергия молекул многоатомного газа, масса которого 20г, Wk = 320кДж. Найти среднюю квадратичную скорость молекул этого газа

228

Какова средняя квадратичная и средняя арифметическая скорости пылинки, находящейся в воздухе во взвешенном состоянии при температуре 17 С, если ее масса 0,100 нг?

230

Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы водяного пара при 400К и среднюю кинетическую энергию вращательного движения.

231

Удельная теплоемкость при постоянном давлении некоторого газа 970 Дж/(кг*К), его молярная масса 30,0 г/моль. Определить, каким числом степеней свободы обладают молекулы этого газа.

232

Вычислить удельные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме газа, зная, что его молярная масса 40,0 г/моль, а отношение теплоемкостей 1,67.

234

Определить коэффициент Пуассона для газовой смеси, состоящей из водорода массой 4г и углекислого газа массой 22г.

235

Коэффициент Пуассона для смеси 1,35. Смесь состоит из азота и 5 моль аммиака. Определить число молей азота в смеси.

236

Найти молярные и удельные теплоёмкости кислорода

237

Трехатомный газ под давлением 240 кПа при температуре 50 С занимает объем 15,0 л. Определить теплоемкость всей массы этого газа при постоянном давлении.

239

Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность сp –cv удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж\(кг∙К)

240

Найти удельные cp и cv и молярные Cp и Cv теплоёмкости азота

241

Азот массой 5кг, нагретый на 250К, сохранил неизменный объём. Найти:
1) количество теплоты, сообщаемое газу;
2) изменение внутренней энергии;
3) совершённую газом работу

242

Водород занимает объем 10 м3 при давлении 100кПа. Газ нагрели при постоянном объеме. Его давление стало 300кПа. Определить изменение внутренней энергии газа, работу, совершенную газом, и количество теплоты, сообщенное газу.

243

Баллон объёмом 20л содержит водород при температуре 300К под давлением 400кПа. Каковы будут температура и давление , если газу сообщить количество теплоты 600кДж?

244

Кислород при неизменном давлении 80,0 кПа нагревается. Его объем увеличивается от 1,00 м3 до 3,00 м3. Определить: 1) изменение внутренней энергии кислорода; 2) работу, совершаемую им при расширении; 3) количество теплоты, сообщенное газу.

245

На нагревание кислорода массой m = 160 г на ∆T = 12 К было затрачено количество теплоты Q = 1,76 кДж. Как протекал процесс: при постоянном объеме или постоянном давлении?

246

Азот массой m = 200 г расширяется изотермически при температуре Т = 280 К, причем объем газа увеличивается в два раза. Найти: 1) изменение ∆U внутренней энергии газа; 2) совершенную при расширении газа работу А; 3) количество теплоты Q, полученное газом.

247

При адиабатном сжатии кислорода массой m = 1 кг совершена работа А = 100 кДж. Определить конечную температуру Т2 газа, если до сжатия кислород находился при температуре T1 = 300 К.

248

Водород при нормальных условиях имел объём 100м3. Найти изменение внутренней энергии газа при его адиабатном расширении до объёма 150м3.

250

Азот, находящийся при температуре 400 К, подвергли адиабатному расширению, в результате которого его объем увеличился в 5 раз, а внутренняя энергия уменьшилась на 4,00 кДж. Определить массу азота и конечную температуру.

251

Тепловую машину, работающую по циклу Карно с кпд 20%, используют при тех же условиях, что и холодильную машину. Найти её холодильный коэффициент.

252

Какую работу совершают внешние силы в идеальной тепловой машине, работающей по обратному циклу Карно, чтобы отнять у холодильника, температура которого -100С, 100кДж теплоты. Температура окружающей среды 100С.

253

Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, имеет температуру нагревателя 2270С и температуру холодильника 1270С. Во сколько раз нужно увеличить абсолютную температуру нагревателя, чтобы КПД машины увеличился в 3 раза?

254

Двухатомный газ совершает цикл Карно. Определить кпд цикла, если известно, что на каждый моль этого газа при его адиабатном сжатии затрачивается работа 2кДж. Температура нагревателя 127С.

255

Тепловая машина с идеальным газом в качестве рабочего тела работает по циклу Карно, КПД которого 25%, при изотермическом расширении производит работу 240Дж. Какова работа, совершаемая рабочим телом при изотермическом сжатии?

256

Идеальный газ участвует в цикле Карно, при этом он отдает охладителю 2/3 количества теплоты, полученной от нагревателя. Температура охладителя 280 К. Определить температуру нагревателя.

257

Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагрева 470К, температура охлаждения 280К. При изотермическом расширении газ совершает работу 100Дж. Определить термический кпд цикла, а также количество теплоты, которое газ отдаёт охладителю при изотермическом сжатии.

258

Тепловая машина с идеальным газом в качестве рабочего тела, работающая по циклу Карно, получает от нагревателя 4,2кДж теплоты и совершает работу 590Дж. Найти термический КПД цикла. Во сколько раз температура нагревателя больше температуры охладителя.

259

В цикле Карно газ получил от нагревателя теплоту 500Дж и совершил работу 100Дж. Температура нагревателя 400К. Определить температуру охладителя.

Методичка Z524П

Министерство образования РФ
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий
Физика
Рабочая программа
Часть 1
Методические указания для студентов 2-го курса всех специальностей факультета заочного обучения и экстерната
Факультет криогенной техники и кондиционирования
Кафедра физики
Санкт-Петербург
2000

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.
Выполнены следующие задачи:

101

Дата выполнения: 25/04/2009

102

103

Дата выполнения: 25/04/2009

104

Дата выполнения: 25/04/2009

105

106

107

Дата выполнения: 25/04/2009

108

Дата выполнения: 25/04/2009

109

Дата выполнения: 25/04/2009

110

Дата выполнения: 25/04/2009

111

Дата выполнения: 25/04/2009

112

Дата выполнения: 25/04/2009

113

Дата выполнения: 25/04/2009

114

115

Дата выполнения: 25/04/2009

116

Дата выполнения: 25/04/2009

117

118

Дата выполнения: 25/04/2009

119

Дата выполнения: 25/04/2009

120

Дата выполнения: 25/04/2009

121

Дата выполнения: 25/04/2009

122

Дата выполнения: 25/04/2009

123

Дата выполнения: 25/04/2009

124

Дата выполнения: 25/04/2009

125

Дата выполнения: 25/04/2009

126

Дата выполнения: 25/04/2009

127

128

129

Дата выполнения: 25/04/2009

130

Дата выполнения: 25/04/2009

131

Из ствола автоматического пистолета, который жестко закреплен, вылетела пуля массой m1=10.0г со скоростью v1=300м/с. Затвор пистолета массой m2=200г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k=25.0кН/v. На какое расстояние l отойдет затвор после выстрела? Какая работа А будет совершена силой упругости Fупр пружины?

Дата выполнения: 25/04/2009

132

Дата выполнения: 25/04/2009

133

134

Дата выполнения: 25/04/2009

135

136

137

Дата выполнения: 25/04/2009

138

Дата выполнения: 25/04/2009

139

Дата выполнения: 25/04/2009

140

Дата выполнения: 25/04/2009

141

Дата выполнения: 25/04/2009

142

Дата выполнения: 25/04/2009

143

Дата выполнения: 25/04/2009

144

145

Дата выполнения: 25/04/2009

146

Дата выполнения: 25/04/2009

147

148

Дата выполнения: 25/04/2009

150

Дата выполнения: 25/04/2009

151

152

Дата выполнения: 25/04/2009

153

Дата выполнения: 25/04/2009

154

Дата выполнения: 25/04/2009

155

Дата выполнения: 25/04/2009

156

Дата выполнения: 25/04/2009

157

158

Определить линейную скорость центра шара, скатившегося без скольжения с наклонной плоскости высотой 1,00 м.

Дата выполнения: 25/04/2009

159

Дата выполнения: 25/04/2009

160

161

Тело движется с постоянной скоростью v относительно инерциальной системы отсчета. При каком значении скорости v длина тела в этой системе отсчета будет в два раза меньше его собственной длины? Чему равна относительная величина сокращения длины тела?

Дата выполнения: 25/04/2009

162

Ракета движется со скоростью v относительно инерциальной системы отсчёта. При каком значении скорости длина ракеты в этой системе отсчёта будет на 36% меньше собственной длины.

163

Во сколько раз увеличивается продолжительность существования нестабильной частицы (по часам неподвижного наблюдения), если она начинает двигаться со скоростью, составляющей 99 % скорости света в вакууме?

Дата выполнения: 25/04/2009

164

Найти импульс p, полную Е и кинетическую Ек энергии (в мегаэлектронвольтах) электрона, движущегося со скоростью v=0.75с, где с- скорость света в вакууме(me=9.11*10^-31кг; 1эВ=1,60*10^-19Дж).

Дата выполнения: 25/04/2009

165

Частица движется со скоростью v=c/3, где с - скорость света в вакууме. Какую долю энергии покоя Е0 составляет кинетическая Ек энергия частицы?

Дата выполнения: 25/04/2009

166

При каком значении B=v/c , где v - скорость движения частицы; c - скорость света в вакууме, полная энергия E любой частицы вещества в n=3 раза больше ее энергии покоя E0 ?

Дата выполнения: 25/04/2009

167

Найти скорость движения электрона, если его полная энергия Е в 10 раз больше энергии покоя Е0.

Дата выполнения: 25/04/2009

168

Скорость электрона V=0.8c , где c – скорость света в вакууме. Зная энергию покоя электрона Е0=0,511МэВ, определить в тех же единицах кинетическую энергию Ек электрона.

Дата выполнения: 25/04/2009

169

Во сколько раз полная энергия электрона, обладающего кинетической энергией 1,53МэВ, больше его энергии покоя 0,511МэВ?

170

При каком значении В = v/c, где v - скорость движения частицы, а с - скорость света в вакууме, кинетическая энергия Ек частицы будет равна удвоенной энергии покоя Е0 этой частицы?

Дата выполнения: 25/04/2009

201

На двух одинаковых капельках воды находится по одному лишнему электрону. Каков радиус капелек, если сила электростатического отталкивания уравновешивает силу гравитационного притяжения?

203

В центр квадрата, в вершинах которого находится по заряду 2,00 нКл, помещен отрицательный заряд. Найти величину этого заряда, если результирующая сила, действующая на каждый заряд, равна нулю

Дата выполнения: 25/04/2009

204

Четыре одинаковых заряда по 40нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной 10см. Найти силу действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.

Дата выполнения: 25/04/2009

205

Два шарика одинакового радиуса и массы подвешены на нитях одинаковой длины так что их поверхности соприкасаются. После сообщения шарикам заряда 400нКл они оттолкнулись друг от друга и разошлись на угол 600. Найти массы шариков если расстояние от центра шарика до точки подвеса 400мм.

206

В вершинах правильного шестиугольника со стороной 10 см расположены одинаковые заряды по 1 нКл каждый. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны остальных.

207

Два положительных точечных заряда 1,67 нКл и 3,33 нКл закреплены на расстоянии 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Определить величину этого заряда, если равновесие должно быть устойчивым, а перемещение заряда возможно только вдоль прямой, проходящей через центры закрепленных зарядов. Массами тел пренебречь.

Дата выполнения: 25/04/2009

208

На расстоянии 20см находятся два точечных заряда: минус 50нКл и 100нКл . Определить силу, действующую на заряд минус 10нКл , если он расположен на перпендикуляре, восстановленном от середины линии, соединяющей заряды, на расстоянии 300мм от нее.

Дата выполнения: 25/04/2009

209

На шелковых нитях длиной 15,0 см каждая, прикрепленных в одной точке, подвешены два шарика по 100мг. При сообщении им одинаковых зарядов нити разошлись так, что каждая из них составила с вертикалью угол 30,. Определить величину зарядов и силу взаимодействия между ними. Массой нитей пренебречь.

Дата выполнения: 25/04/2009

210

Расстояние между двумя точечными зарядами 1 мкКл и минус 1мкКл, равно 10см. Определить силу, действующую на точечный заряд 10нКл, удаленный на 60мм от первого и 80мм от второго зарядов.

Дата выполнения: 25/04/2009

211

Расстояние между точечными зарядами 32мкКл и минус 32мкКл равно 12сс . Определить напряженность поля в точке, удаленной на 80мм как от первого, так и от второго заряда.

Дата выполнения: 25/04/2009

212

В двух противоположных вершинах квадрата расположены положительные заряды, а в третьей вершине - отрицательный заряд. Величина каждого заряда 100нКл, а сторона квадрата 10,0 см. Найти напряженность электрического поля в четвертой вершине квадрата.

Дата выполнения: 25/04/2009

213

Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный заряд. Вычислить линейную плотность τ заряда, если напряженность поля на расстоянии 0,5 м от проволоки Е=2В/см.

Дата выполнения: 25/04/2009

214

Имеются две металлические концентрические сферы, радиусы которых 5 и 10см и заряды 20 и -10нКл. Определить напряженность поля в точках, отстоящих от центров сфер на расстояниях 30мм, 80мм и 140мм.

215

Электрическое поле создано двумя бесконечно длинными параллельными плоскостями с поверхностной плотностью заряда 20 нКл/м2 и – 40нКл/м2. Определить напряжённость поля между плоскостями и вне плоскостей.

Дата выполнения: 25/04/2009

216

Между пластинами плоского конденсатора вложена слюдяная пластина (e=6.00), которая испытывает давление 26,5 Н/м^2. Какова напряженность электрического поля в конденсаторе.

Дата выполнения: 25/04/2009

217

В вершинах равностороннего треугольника расположены точечные заряды по 20нКл каждый. Найти напряжённость поля в середине одной из сторон треугольника, если длина этой стороны 30,0см.

218

Поле создано бесконечной вертикальной плоскостью с поверхностной плотностью заряда 40,0 нКл/м2, к которой подвешен на нити шарик массой 10,0 и зарядом 10,0 нКл. Определить угол, образованный нитью и плоскостью.

Дата выполнения: 25/04/2009

219

Заряды 10,0 нКл и минус 20,0 нКл находятся на расстоянии 10,0 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на расстояние 80,0 мм от первого заряда и лежащей на линии, проходящей через первый заряд перпендикулярно линии, соединяющей заряды.

Дата выполнения: 25/04/2009

220

Заряд равномерно распределен по объему диэлектрического шара радиусом 15,0 см с объемной плотностью 10,0 пКл/м^3. Найти напряженности поля в точках, отстоящих на расстоянии 10,0 и 25,0 см от центра шара.

Дата выполнения: 25/04/2009

221

Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых 20,0 мкКл/м^2 и минус 80,0 мкКл/м^2, находятся на расстоянии 60,0 мм друг от друга. Определить разность потенциалов между плоскостями.

Дата выполнения: 25/04/2009

222

Две концентрические металлические заряженные сферы радиусами 50,0 и 100мм несут на себе заряды 25нКл и – 50нКл. Найти потенциал поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстоянии: 10мм, 75мм и 150мм.

224

Заряд равномерно распределен по бесконечной плоскости с поверхностью плотностью заряда 10.0 нКл/м^52 . Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от нее на расстояние 10.0 см.

Дата выполнения: 25/04/2009

225

В вершинах квадрата расположены точечные заряды 10,3 минус 0,660,0,990 и минус 1,32нКл. Определить потенциал поля в центре квадрата, если его диагональ равна 20,0 см.

Дата выполнения: 25/04/2009

226

Определить потенциал точки поля, созданного металлическим шаром с поверхностной плотностью заряда 100пКл/м^2 и радиусом 10мм, если расстояние от этой точки до поверхности шара равно 90мм.

Дата выполнения: 25/04/2009

227

Частица массой 10-4г, несущая на себе заряд 10пКл, неподвижна в однородном поле плоского горизонтального конденсатора, расстояние между пластинами которого 10см. Определить разность потенциалов между пластинами конденсатора.

228

Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора равна 90В. Площадь каждой пластины 60см2, заряд 10нКл. На каком расстоянии друг от друга находятся пластины?

229

Между двумя вертикальными пластинами, находящимися на расстоянии 10,0 мм друг от друга, на нити висит заряженный шарик, масса которого 100 мг. После того как на пластины была подана разность потенциалов 1000 В, нить с шариком отклонилась на угол 10,0. Найти заряд шарика.

Дата выполнения: 25/04/2009

230

Шарик радиусом 20,0мм заряжается отрицательно до потенциала 2000В. Найти массу всех электронов, составляющих заряд, сообщенный шарику при зарядке.

Дата выполнения: 25/04/2009

231

На расстоянии 40,0 мм от сферы, заряд который 100 мкКл, а радиус 10,0 см, расположен точечный заряд. При перемещении этого заряда на поверхность сферы внешними силами совершена работа 1,00*10^-2 Дж. Определить величину точного заряда.

Дата выполнения: 25/04/2009

232

Какая совершается работа при перенесении точечного заряда в 20,0 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 10,0 мм от поверхности шара радиусом 10,0 мм с поверхностной плотностью заряда 10н.кл/см^2.

Дата выполнения: 25/04/2009

234

На расстоянии 50см от поверхности шара радиусом 90мм, заряженного до потенциала 25кВ, находится точечный заряд 100нКл. Какую работу надо совершить для уменьшения расстояния между шаром и зарядом до 20см?

236

Шарик массой 40мг, имеющий заряд 100пКл, перемещается из бесконечности со скоростью 10см/с. На какое расстояние может приблизиться шарик к точечному заряду, равному 1,33нКл?

237

Определить потенциальную энергию системы четырех точечных зарядов по 10нКл каждый, расположенных в вершинах квадрата со стороной 50мм . Рассмотреть случай, когда два заряда – положительные, а два отрицательные.

Дата выполнения: 25/04/2009

238

Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью. Двигаясь под действием поля вдоль силовой линии от точки, находящейся на расстоянии 10,0 мм от нити, до точки с расстоянием 40,0 мм, частица массой 6,67*10^-27 кг изменила свою скорость от 2,00*10^5 до 3,00*10^6 м/с. Найти линейную плотность заряда нити, если частица несет на себе заряд 3,20*10^-19 Кл.

Дата выполнения: 25/04/2009

239

Около заряженной бесконечной плоскости находится точечный заряд 10нКл. Под действием поля заряд перемещается по силовой линии на расстояние 20мм, при этом совершается работа 5мкДж. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.

Дата выполнения: 25/04/2009

240

Электрическое поле образовано двумя параллельными пластинами, находящимися на расстоянии 20,0 мм друг от друга. Разность потенциалов между ними 120 В. Какую скорость получит под действием сил поля электрон, пройдя по силовой линии расстояние в 3,00 мм?

Дата выполнения: 25/04/2009

241

Какова будет разность потенциалов плоского воздушного конденсатора, заряженного до 200 В и отключенного от источника питания, если расстояние между пластинами изменить от 5,00 мм до 3,00 см?

Дата выполнения: 25/04/2009

242

Два плоских конденсатора емкостью 1.2мкФ каждый соединены по-следовательно и заряжены до разности потенциалов 900В. Какова будет разность потенциалов, если конденсаторы соединить параллельно? Рассмотреть два случая: 1) конденсаторы отключили от источника; 2) конденсаторы не отключали от источника.

Дата выполнения: 25/04/2009

243

Конденсатор емкостью 3000 мкФ был заряжен до разности потенциалов 40,0 В. После отключения от источника напряжения конденсатор был соединен параллельно с другим, незаряженным конденсатором емкостью 5000vrA/ Какова разность потенциалов на обкладках такой батареи?

Дата выполнения: 25/04/2009

244

Три конденсатора емкостью 2, 6 и 8 пФ соединены последовательно. Как распределяется напряжение между отдельными конденсаторами, если к ним приложено в общей сложности 200 кВ?

245

К плоскому воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 500В и отключенному от источника тока, присоединен параллельно второй незаряженный конденсатор таких же размеров и формы, но со стеклянной пластинкой между обкладками. Определить диэлектрическую проницаемость стекла, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до 70,0 В.

Дата выполнения: 25/04/2009

246

Конденсатор ёмкостью 50мкФ, заряженный до напряжения в 600В, соединён параллельно с незаряженным конденсатором ёмкостью 1000мкФ. Какое общее напряжение установится на конденсаторах?

247

Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая к ним пластинка из стекла (ε = 7). Конденсатор заряжен до разности потенциалов 100В. Какова будет разность потенциалов, если удалить стеклянную пластину из конденсатора?

248

Радиус внутренней сферы воздушного конденсатора равен 10мм, радиус внешней сферы равен 40мм. Между сферами приложена разность потенциалов 3000В. Как изменится ёмкость конденсатора, если его заполнить маслом?

Дата выполнения: 25/04/2009

250

Коаксиальный электрический кабель состоит из центральной жилы и концентрической по отношению к ней цилиндрической оболочки, между которыми находится изоляция. Найти емкость одного метра такого кабеля, если радиус жилы 1,3см , радиус оболочки 3,0см , а диэлектрическая проницаемость изоляции 3,2 .

Дата выполнения: 25/04/2009

251

При увеличении напряжения, поданного на конденсатор ёмкостью 20мкФ, в 2 раза энергия конденсатора возросла на 0,3 Дж. Найти начальные значения напряжения и энергии конденсатора.

252

Какое количество теплоты выделится при разрядке плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами 15,0 кВ, расстояние - 1,00 мм, площадь каждой пластины - 300 см2, а диэлектрическая проницаемость диэлектрика - 7,00.

Дата выполнения: 25/04/2009

253

Плоский воздушный конденсатор емкостью10,0 пФ заряжен до разности потенциалов 400В и отключен от источника напряжения. Определить работу по раздвижению пластин конденсатора, если расстояние между ними было увеличено с 1мм до 3мм .

Дата выполнения: 25/04/2009

254

Конденсаторы емкостью 1,00, 2,00 и 3,00 мкФ включены в цепь напряжением 1100В. Определить энергию каждого конденсатора в случае последовательного и параллельного соединения.

Дата выполнения: 25/04/2009

255

Емкость плоского конденсатора равна 100мкФ. Конденсатор заполнен фарфором (ε=5 ). Конденсатор зарядили до разности потенциалов 600В и отключили от источника напряжения. Какую работу нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора?

Дата выполнения: 25/04/2009

256

Плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого 20 мм заряжен до разности потенциалов 3000 В. Площадь пластин 100 см2. Какова будет энергия конденсатора, если его пластины раздвинуть до расстояния 50 мм, не отключая от источника напряжения? Сравнить результат с энергией, которой обладал конденсатор до раздвижения пластин.

258

Коаксиальный электрический кабель состоит из центральной жилы и концентрической по отношению к ней цилиндрической оболочки, между которыми находится изоляция. Между центральной жилой и оболочкой приложена разность потенциалов 3000В. Найти энергию поля одного метра такого кабеля, если радиус жилы 1,30 см, радиус оболочки равен 3,00 см и диэлектрическая проницаемость изоляции е=3,20.

Дата выполнения: 25/04/2009

259

Плоский конденсатор с площадью пластин 200см2 каждая заряжен до разности потенциалов 2000В. Расстояние между пластинами 20 мм. Внутри конденсатора находится стекло ( ε = 7 ). Определить энергию и объёмную плотность энергии поля конденсатора.

260

Конденсатор емкостью 330нФ заряжен до 20кВ.Предполагая, что при разряде конденсатора разрядником 10% энергии рассеивается в виде звуковых и электромагнитных волн, определить количество выделившейся теплоты, выделяемой в разряднике.

261

Два источника тока е1=14,0 В, r1=2,00 Ом и е2=6,00В, r2=4,00 Ом соединены, как указано на схеме, и питают током нагрузку, сопротивление которой 10 Ом. Определить силы токов в нагрузке и источниках токов.

Дата выполнения: 25/04/2009

262

В схеме ε1 = 5В; r1 = 2 Ом; ε2 = 4В; r2 = 1Ом; ε3 = 3В; r3 = 0,5Ом. Найти ток, текущий через внешнее сопротивление 2,5 Ом.

263

В схеме е1 = 2,10 В, R1 = 45,0 Ом, е2 = 1,90 В, R2 = 10,0 Ом, R3 = 10,0 Ом. Найти силу тока во всех участках цепи. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

Дата выполнения: 25/04/2009

264

В схеме е1=2,00В, е2=4,00В, е3=6,00В, R1=4,00Ом,R2=6,00Ом,R3=8,00Ом. Найти силу тока во всех участках цепи. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

Дата выполнения: 25/04/2009

265

Определить показания гальванометра, если е1=1,80 В,r1=0.10 Ом, е2=2,00В, r2=0,10 Ом, R=10,0 Ом. Внутренним сопротивлением гальванометра пренебречь.

266

В схеме е1=2,00В, r1=1,00 Ом, е2=2,00В, r2=1,50 Ом, R=1,40 Ом. Найти разность потенциалов между точками А и В.

Дата выполнения: 25/04/2009

267

Найти токи в ветвях схемы, в которой е1=80.0В, е2=64.0В, R1=6,00 Ом, R2=4,00Ом, R3=3,00 Ом, R4=1,00 Ом. Внутренним сопротивлением пренебречь.

Дата выполнения: 25/04/2009

268

В схеме ε1=ε2 , R1=R2=100 Ом. Вольтметр показывает 150В. Сопротивление вольтметра 150Ом. Найти ЭДС батарей. Сопротивлением батарей пренебречь.

Дата выполнения: 25/04/2009

269

В схеме а1=а2=110В. R1=R2=200 Ом. Вольтметр показывает 150 В. сопротивление вольтметра 1000 Ом. Найти показания вольтметра. Сопротивлением источников пренебречь.

270

В схеме, изображённой на рисунке, R1 = 1000Ом, R2 = 500 Ом, R3 = 200 Ом,ε1 = 1,8В. Через гальванометр течёт ток 0,5мА. Определить эдс второй батареи, пренебрегая внутренними сопротивлениями батареи и гальванометра.

Дата выполнения: 25/04/2009

271

Вольтметр, включенный последовательно с сопротивлением 1,00кОм, показывает 50,0В при напряжении на всем участке цепи 120В. Каково будет показание вольтметра при том же напряжении в цепи, если его включить последовательно с сопротивлением 7680 Ом?

Дата выполнения: 25/04/2009

272

Вольтметр с сопротивлением 100 Ом, подключенный к клеммам элемента, показывает разность потенциалов 2,00 В. При замыкании этого же элемента на сопротивление 15,0 Ом включенный в цепь амперметр показывает силу тока 0,10 А. Найти ЭДС элемента, если сопротивление амперметра 1,00 Ом.

273

Вольтметр с внутренним сопротивлением 2500 Ом, включённый в сеть, показал напряжение 125В. Определить добавочное сопротивление, при подключении которого вольтметр, подключённый в ту же сеть, покажет 100 В.

274

Миллиамперметр предназначен для измерения силы тока не более 10,0 мА. Какой шунт надо включить в схему, чтобы миллиамперметр можно было применять для измерения силы тока до 1,00 А, если его внутреннее сопротивление 9,90 Ом?

Дата выполнения: 25/04/2009

275

Амперметр, обладающий сопротивлением 5,00*10^2 Ом, рассчитан на изменение тока 1,50А. Какого сопротивления шунт надо поставить, чтобы амперметром можно было измерить токи до 10,0А?

Дата выполнения: 25/04/2009

276

Амперметр, сопротивление которого 0,160 Ом, зашунтирован сопротивлением 4,00*10^-2 Ом. Амперметр показывает 8,00 А. Чему равна сила тока на участке цепи?

Дата выполнения: 25/04/2009

279

Имеется предназначенный для измерения токов до 10F амперметр сопротивлением 0,18 Ом. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим амперметром можно было измерить силу тока до 100А ?

Дата выполнения: 25/04/2009

280

Зашунтированный амперметр измеряет токи силой до 10,0 А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра 0,02 Ом, а сопротивление шунта 0,0005 Ом?

Дата выполнения: 25/04/2009

281

Батарея с ЭДС в 6 В и внутренним сопротивлением 1,4 Ом питает внешнюю цепь, состоящую из двух параллельно соединенных резисторов 2 Ом и 8 Ом. Определить разность потенциалов на зажимах батареи и силы токов в резисторах. С каким КПД работает батарея?

282

При подключении к источнику с внутренним сопротивлением 2,00 Ом сопротивления 4,00 Ом напряжение на зажимах падает до 6,00 В. Какова полная мощность, развиваемая источником?

Дата выполнения: 25/04/2009

283

Какой ток пойдет по проводам при коротком замыкании, если на плитах с сопротивлением 200 и 500 Ом выделяется при поочередном их включении одинаковая мощность 200 Вт?

Дата выполнения: 25/04/2009

284

Найти внутреннее сопротивление генератора, если известно, что мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при двух значениях внешнего сопротивления R1=5Ом и R2=0.2Ом. Найти КПД генератора в каждом из этих случаев.

Дата выполнения: 25/04/2009

285

Определить ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора, если при нагрузке в 5,00 Ом он отдает во внешнюю цепь 9,00 Вт, а при сопротивлении внешней цепи 0,225 Ом - 14,4 Вт.

Дата выполнения: 25/04/2009

286

В цепь включены последовательно медная и стальная проволоки равной длины и диаметра. Найти теплоту, выделяющуюся в медной проволоке, если в стальной выделилось 0,100 Дж. Удельные сопротивления меди и стали соответственно равны 1,70*10^-3Ом*м и 1,00*10^-7 Ом*м.

Дата выполнения: 25/04/2009

287

Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока, если при силе тока 30,0 А мощность во внешней цепи равна 180 Вт, а при силе тока 10,0 А эта мощность равна 100 Вт.

Дата выполнения: 25/04/2009

301

Треугольный проволочный контур составлен из двух сторон и диагонали квадрата. По контуру течет ток 5,00 А. Найти индукцию магнитного поля в свободной вершине квадрата, если сторона квадрата 60,0 мм.

303

Длинный провод с током I=10,0 А согнут под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля В в точке, которая отстоит от плоскости проводника на h=350мм и находится на перпендикуляре, проходящем через точку изгиба.

Дата выполнения: 25/04/2009

304

Проводящий контур составлен из дуги окружности с центральным углом равным 900, концы которой соединены хордой (сегмент окружности). Найти индукцию магнитного поля в центре окружности, если ток в контуре 7А а радиус окружности 50мм.

Дата выполнения: 25/04/2009

305

Два параллельных бесконечных провода лежат в одной плоскости на расстоянии 100мм один от другого. По проводам текут токи силой 10А и 20А. Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей посередине между проводами, в двух случаях: 1) токи текут в одном направлении, 2) токи текут в противоположных направлениях.

306

Проводящий контур представляет собой трапецию, полученную из равностороннего треугольника отсечением верхней части средней линией треугольника. Найти индукцию магнитного поля в свободной (верхней) вершине треугольника, если сторона треугольника 200 мм, ток в контуре 5 А.

307

Три бесконечных параллельных прямых провода расположены таким образом, что в секущей плоскости, перпендикулярной проводам, они оказываются в трех вершинах квадрата со стороной 300 мм. Найти индукцию магнитного поля в точке, где должна быть четвертая (свободная) вершина квадрата, если по проводам текут одинаковые токи 50,0 А в одном направлении.

Дата выполнения: 25/04/2009

308

Бесконечно длинный прямой проводник, по которому идет ток силой I=25А, согнут под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля B в точке, которая находится внутри угла, на биссектрисе, на расстоянии d=100мм от вершины.

Дата выполнения: 25/04/2009

309

Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу и лежащему с ним в одной плоскости. По проводу течет ток I=5,00А. Найти радиус петли, если известно, что напряженность магнитного тока в центре петли В=50,0мкТл.

Дата выполнения: 25/04/2009

310

Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. Gетля повернута так, что ее плоскость перпендикулярна проводу. Найти напряженность магнитного поля в центре петли, если ее радиус R=10см, а сила тока в проводе I=15А.

Дата выполнения: 25/04/2009

311

Проволочный круговой контур с током может вращаться вокруг горизонтальной оси, касательной к контуру и лежащей с ним в одной плоскости. Контур был помещен в однородное вертикальное магнитное поле В=584 мТл, при этом плоскость контура отклонилась от вертикали на угол а=5,25. Найти величину тока в контуре, если масса единицы длины проволоки р=67,8 г/м.

Дата выполнения: 25/04/2009

312

В вертикальном магнитном поле индукцией В=725 мТл находится проволочный круговой контур. Контур может вращаться вокруг горизонтальной оси, касательной к контуру и лежащей с ним в одной плоскости. Когда по контуру пропустили ток силой I=2,45 А, то плоскость контура отклонилась от вертикали на угол а. Найти величину угла а, если масса единицы длины проволоки р=44,6г/м.

Дата выполнения: 25/04/2009

313

В вертикальном магнитном поле находится проволочный круговой контур массой m=7.86г, площадью S=144см^2. Контур может вращаться вокруг горизонтальной оси, касательной к контуру и лежащей с ним в одной плоскости. Когда по контуру пропустили ток силой I=5.25А, то плоскость контура отклонилась от вертикали на угол a=45 . Найти величину индукции магнитного поля, а также магнитный момент контура.

Дата выполнения: 25/04/2009

314

Проволочный квадратный контур висит и может вращаться вокруг одной из своих горизонтальных сторон. Контур помещен в вертикальное магнитное поле. Когда по контуру пропустили электрический ток силой 23,2 А, то плоскость контура отклонилась от вертикали на угол 3,57. Найти индукцию магнитного поля, если масса единицы длины провода 30, г/м.

315

Проволочная рамка в виде равностороннего треугольника может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через вершину треугольника параллельно противоположной стороне. Ток в рамке 1,44А, масса единицы длины проволоки 37,9г/м. Рамка находится в однородном магнитном поле 186мТл, направленном вертикально вверх. Найти угол отклонения плоскости рамки от вертикали.

Дата выполнения: 25/04/2009

316

Проволочная рамка в виде равностороннего треугольника, сторона которого а=120мм, может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через вершину треугольника параллельно противоположной стороне. Сила тока, протекающего в рамке I=2,88А. Рамка находится в однородном магнитном поле В=386vNk? направленном вертикально вверх. Угол отклонения плоскости рамки от вертикали а= 4,45. Найти массу рамки.

Дата выполнения: 25/04/2009

317

Рамка гальванометра длиной 44,2мм и шириной 15,6мм, содержащая 245витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 125мТл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти вращающий момент, действующий на рамку, когда по ней течёт ток силой 1,37мА, а также магнитный момент рамки.

318

Ось вращения квадратной рамки проходит через ее середину параллельно двум сторонам. Сторона рамки 369 мм, сила тока в рамке 1,74 А. Над плоскостью рамки параллельно оси расположен длинный провод с током силой 5,06 А. Две стороны рамки, параллельные проводу, отстоят от него на одинаковое расстояние 248 мм. Найти момент силы Ампера, действующий на рамку.

Дата выполнения: 25/04/2009

319

Из проволоки l=225мм сделаны квадратный и круговой контуры. Контуры помещены в магнитное поле с индукцией В=154мТл. По контурам течет электрический ток I=2,86 А. Плоскость каждого контура составляет угол a=30 с направлением поля. Найти вращающие моменты сил М1 и М2, действующие на каждый контур.

Дата выполнения: 25/04/2009

320

Тонкое кольцо радиусом r=102мм несет равномерно распределенный заряд q=12.6нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой v=21.7об/с относительно сои, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр. Кольцо поместили во внешнее магнитное поле В=222 мТл так, что плоскость кольца составляет угол а=30,0 с силовыми линиями индукции. Найти магнитный момент pm эквивалентного кругового тока, создаваемого кольцом, а также механический момент, действующий на кольцо в магнитном поле.

Дата выполнения: 25/04/2009

321

По бесконечно длинному прямому горизонтально расположенному проводу пропускают электрический ток силой I1=12.5А. Под ним на расстоянии d=15,0мм находится параллельный ему провод длиной l=225мм, по которому пропускают ток I2=1,50А. Определить какова должна быть масса провода, чтобы он висел в воздухе незакрепленным.

Дата выполнения: 25/04/2009

322

На двух тонких нитях подвешен горизонтально линейный проводник массой 10г и длиной 200мм. Весь проводник находится в магнитном поле. Напряжённость магнитного поля 200кА/м направлена вертикально. На какой угол от вертикали отклонятся нити, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток силой 2 А. Массой нитей пренебречь.

323

В магнитном поле напряжённостью 80кА/м неподвижно висит прямой проводник массой 50г, по которому течёт ток силой 12А. Угол между направлением тока в проводнике и направлением поля 900. Определить длину проводника. Сделать рисунок.

324

Четыре бесконечных параллельных прямых провода расположены таким образом, что в секущей плоскости, перпендикулярной проводам, они оказываются в вершинах квадрата со стороной а=300мм. Найти силу Ампера, действующую на единицу длины провода, если по проводам текут одинаковые токи силой I=50A в одном направлении.

Дата выполнения: 25/04/2009

325

По двум длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии l=100мм друг от друга, текут токи в противоположных направлениях. Силы токов: I1=10.0А и I2=5,00 А. Третий длинный параллельный провод находится на расстоянии а=80,0 мм от 1-ого и b=60,0мм от 2-ого проводов, а сила тока I3=1,00 А. Найти силу Ампера, действующей на него, к его длине.

Дата выполнения: 25/04/2009

326

По трем прямым параллельным проводам, находящимся в пространстве на одинаковом расстоянии d=200мм друг от друга, текут одинаковые токи I=400А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить для каждого из проводов отношение силы Ампера, действующей на него, к его длине.

Дата выполнения: 25/04/2009

327

По трем прямым параллельным проводам, находящимся в пространстве на одинаковом расстоянии 50,0 мм друг от друга, текут токи 100 А, 200 А, 300 А. Все токи текут в одном направлении. Вычислить для каждого из проводов отношение силы Ампера, действующей на него, к его длине.

328

Квадратная рамка со стороной 500мм расположена в одной плоскости с прямолинейным бесконечным проводом с током 6А. Две её стороны параллельны проводу, причём ближайшая находится от него на расстоянии 250мм и ток в ней сонаправлен току в проводе. Сила тока в рамке 1А. Определить силы, действующие на каждую из сторон рамки.

329

По трем прямым бесконечным проводам, расположенным в одной плоскости параллельно друг другу текут токи в одном направлении. Силы токов 10,0 А, 20,0 А, 30,0 А. Расстояние между крайними проводами с токами 100 мм. Определить положение провода с током, в котором действующая на него сила Ампера равна нулю.

Дата выполнения: 25/04/2009

330

В одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом, по которому идет ток I1=5.00А, расположена прямоугольная рамка (а=200мм, b=100мм), по которой течет ток силы I2=200мА. Длинные стороны рамки параллельны прямому току, причем ближайшая находится от него на расстоянии с=500мм и ток в ней сонаправлен току I1. Определить результирующую силу действующую на рамку.

Дата выполнения: 25/04/2009

331

В области с плоской границей (полупространстве) создано однородное магнитное поле В=1.00vNk/ Протон со скоростью V=200км/с влетает в магнитное поле перпендикулярно плоскости раздела и силовым линиям. Определить время пребывания протона в магнитном поле и расстояние от точки влета протона в поле до точки вылета из него. (qp=1.60*10^-19 Кл, mp=1.67*10^-27 кг.)

Дата выполнения: 25/04/2009

332

Траектория протона лежит между двух бесконечных параллельных проводников в одной с ними плоскости и параллельна каждому из них. В некоторый момент по проводникам пропускают ток I1=I2=10.0А в одном направлении. Найти силу Лоренца, действующую на протон в этот момент, если скорость протона V=1000км/? расстояние между проводниками а=100vv, а расстояние между траекторией протона и ближайшим проводником b=10.0мм. (qp=1.60*10^19 Кл, mp=1.67*10^-19 Кл)

Дата выполнения: 25/04/2009

334

Заряженная частица ( q = 3,2•10-19Кл) летит вдоль силовых линий однородного электрического поля Е = 100В/м. В некоторый момент времени в пространстве дополнительно к электрическому создаётся однородное магнитное поле В = 500мТл. Найти силу Лоренца, действующую на частицу в момент включения магнитного поля, если скорость частицы в этот момент 300м/с, а угол между векторами В и Е составляет 600.

336

Протон влетел в однородное магнитное поле под углом 30,0 к направлению силовых линий и движется по спирали, радиус которой 10,0 мм. Найти индукцию магнитного поля, если кинетическая энергия протона 3,00*10(-19)Дж

337

Альфа-частица влетела в однородное магнитное поле В=50мТл под некоторым углом к силовым линиям и движется по спирали, радиус которой R=30мм, а шаг h=190мм. Найти скорость альфа-частицы и угол под которым она влетала в магнитное поле. ( q=3.2*10^-19 Кл,m=6.64*10^-27кг).

Дата выполнения: 25/04/2009

338

Протон влетает в плоский слой однородного магнитного поля толщиной l=1м. Скорость протона при влете перпендикулярна как индукции В , так и границам слоя. На какой угол изменится направление скорости протона при вылете из поля, если индукция поля B=20мТл, а скорость V=1*10^7м/с. ( q=1.6*10e-19Кл, m=1.67*10e-27 кг).

Дата выполнения: 25/04/2009

339

Два электрона (qe=-1.60*10^-19 Кл, me=9.11*10^-31 кг) движутся с одинаковыми по модулю скоростями V=100м/с в однородном магнитном поле. В некоторый момент расстояние между ними l=200мм, а векторы скоростей антипараллельны друг другу и перпендикулярны В и линии, соединяющей электроны. Найти величину и направление магнитной индукции поля, при которой расстояние между электронами в дальнейшем меняться не будет. Силами магнитного взаимодействия электронов пренебречь.

Дата выполнения: 25/04/2009

340

Протон прошел некоторую ускоряющую разность потенциалов и взлетел в скрещенные под прямым углом однородные поля: магнитное (В = 5,00 мТл) и электрическое (Е = 20,0 кВ/м). Определить разность потенциалов, если протон в скрещенных полях движется прямолинейно.

Дата выполнения: 25/04/2009

341

В однородном магнитном поле В = 100 мТл равномерно с круговой частотой 40,0 рад/с вращается металлический стержень длиной 500 мм так, что ось вращения, проходящая через один из концов стержня, составляет угол 30,0 с линиями магнитной индукции. Определить разность потенциалов, возникающую на концах стержня.

Дата выполнения: 25/04/2009

342

В однородном магнитном поле B=100мТл равномерно с частотой V=5сe-1 вращается на непроводящей нити металлический стержень, привязанный к нити за один из своих концов. Длина нити l1=500мм, длина стержня l2=300мм. Найти разность потенциалов, возникающую на концах стержня, если линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости вращения нити и стержня.

Дата выполнения: 25/04/2009

343

В однородном магнитном поле, меняющемся со временем по закону В=kt, где k=100мТл/с,равномерно с круговой частотой w=30.0рад/c вращается металлический стержень длиной l=300мм так? что ось вращения, перпендикулярная стержню и проходящая через один из его концов, составляет угол f=60 с линиями магнитной индукции/ Найти разность потенциалов на концах стержня через 2,00 сеекунды после включения магнитного поля.

Дата выполнения: 25/04/2009

344

В однородном магнитном поле 300 мТл начинает вращаться проводящий стержень длиной 600 мм с угловым ускорением 40 рад/с2. Ось вращения, перпендикулярная стержню и проходящая через один из его концов, составляет угол 30° с линиями магнитной индукции. Найти разность потенциалов на концах стержня через 5 с после начала вращения.

345

В однородном магнитном поле В=400 мТл равномерно вращается с частотой v=7,00c^-1 металлический стержень длиной l=1,00v/ Ось вращения, перепндикулярная стержню, делит его в отношении l1:l2=1:4. Найти разность потенциалов между концами стержня, если ось вращения составляет угол а=60,0 с линиями индукции магнитного поля.

Дата выполнения: 25/04/2009

346

Чему равна напряжённость однородно магнитного поля, если при вращении в нём прямолинейного проводника длиной 100мм вокруг одного из его концов с угловой скоростью 62,8 рад/с на концах проводника возникает разность потенциалов 400мкВ. Ось вращения, перпендикулярная стержню и проходящая через один из его концов, составляет угол 300 с линиями магнитной индукции.

347

Самолет с размахом крыльев 20,0 м летит горизонтально строго на север (вдоль магнитного меридиана) со скоростью 720 км/ч. Определить разность потенциалов между концами крыльев самолета, если вертикальная составляющая магнитного пол Земли 50,0 А/м.

348

Стержень длиной 1м движется с ускорением 1,5м/с2 в однородном магнитном поле индукцией 250мТл. Начальная скорость стержня 1м/с. Магнитное поле перпендикулярно плоскости движения. Определить разность потенциалов между концами стержня через 10с после начала движения.

Дата выполнения: 25/04/2009

350

Стержень длиной 10,0 м движется с постоянной скоростью в однородном магнитном поле индукцией 100 мкТа. Магнитное поле перпендикулярно стержню направлено под углом 60 к скорости. Разность потенциалов между концами стержня 1,00 В. Определить скорость движения стержня. Чему будет равна разность потенциалов, если стержень будет двигаться со скоростью звука(340 м/с)?

Дата выполнения: 25/04/2009

351

В горизонтально направленном однородном магнитном поле 300мТл расположены две вертикальные параллельные длинные медные шины, замкнутые наверху на сопротивление 200 мОм. По шина падает вниз, скользя без трения, медная перемычка массой 4г. Определить установившуюся скорость падения, если расстояние между шинами ( длина перемычки) 100мм, а плоскость шин перпендикулярна линиям магнитной индукции.

352

Длинная медная шина согнута под прямым углом и помещена в однородное магнитное поле 100 мТл так, что плоскость угла перпендикулярна линям магнитной индукции. По сторонам угла скользит медная перемычка, перпендикулярная биссектрисе угла. Скорость скольжения перемычки относительно биссектрисы угла составляет 10,0 мм/с, площадь поперечных сечений шин и перемычки 1,00 мм2. Найти значение индукционного тока в треугольном контуре из шины и перемычки (удельное сопротивление меди ...)

Дата выполнения: 25/04/2009

353

Длинная медная шина согнута под углом 30. По шине скользит, удаляясь от вершины угла со скоростью 100 мм/с, длинная проводная перемычка, перпендикулярная к одной из сторон угла. Перпендикулярно плоскости угла приложено однородное магнитное поле 200 мТл. Найти ЭДС индукции в контуре из шины и перемычки, когда перемычка будет находиться на расстоянии 1,00 м от вершины угла.

Дата выполнения: 25/04/2009

354

Две параллельные медные шины, расположенные в горизонтальной плоскости, помещены в вертикальное однородное магнитное поле В=200мТл. Шины с одного конца замкнуты на сопротивление R=300мОм. По шинам начинает скользить с постоянным ускорением а= 2,00м/c^2 медная перемычка, перпендикулярная шинам. Найти индукционный ток в контуре через 3,00 секунды после начала движения, если расстояние между шинами (длина перемычки) l=500мм.

Дата выполнения: 25/04/2009

355

Четыре бесконечно длинных прямых оголенных провода пересекаются друг с другом так, что в пересечении образуется квадрат со стороной a=1м. Провода помещены в однородное магнитное поле B=400 мТл, перпендикулярное плоскости квадрата. Одновременно все четыре провода начинают раздвигаться с одинаковыми скоростями V=2 м/с, перпендикулярными проводам. Найти ЭДС индукции в контуре через 2,00 секунды после начала движения.

Дата выполнения: 25/04/2009

356

Рамка из провода сопротивлением 100 мОм равномерно вращается с частотой 5 с-1 в однородном магнитном поле, меняющемся по закону , где . Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Найти величину индукционного тока в рамке через 400 мс после включения поля, если в начальный момент времени плоскость рамки была перпендикулярна линиям магнитной индукции, а площадь рамки 200 см2.

358

В одной плоскости с прямым бесконечным проводником с током I=200А лежит квадратная проволочная рамка со стороной а=300мм. Две стороны рамки параллельны току, причем ближняя из них отстоит от проводника на расстоянии b=20.0 мм. За время t=1с рамку проворачивают на угол а=90 вокруг оси, параллельной току и проходящей через середины двух сторон рамки. Найти среднее значение ЭДС индукции в рамке за время поворота.

Дата выполнения: 25/04/2009

359

В одной плоскости с прямым бесконечным проводником с током 30А лежит квадратная проволочная рамка со стороной 200мм. Две стороны рамки параллельны току, причём ближняя из них отстоит от проводника на расстоянии 10мм. За время 100мс рамку проворачивают на угол 900 вокруг оси, перпендикулярной току и проходящей через середины двух сторон рамки. Найти среднее значение тока индукции в рамке за время поворота, если сопротивление рамки 500мОм

Дата выполнения: 25/04/2009

361

Квадратный проволочный контур со стороной а=60,0 мм, в которой течет ток I=10,0 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В=500vNk? причем плоскость контура составляет угол а=60, с вектором В. Контур тянули за противоположные вершины квадрата до тех пор, пока он не превратился в прямую линию. Найти затраченную работу, если сила тока в контуре оставалась неизменной.

Дата выполнения: 25/04/2009

362

Виток с током 1А, радиусом 50мм помещён в однородное магнитное поле 200мТл и находится в состоянии устойчивого равновесия. Какую работу необходимо затратить для поворота плоскости витка на 1800, если сила тока в витке оставалась неизменной?

363

По двум бесконечно длинным проводникам текут антипараллельные токи I1 = I2 = 5,00 А. В той же плоскости, посередине между проводниками , лежит квадратная рамка с током 1,00 А. Найти работу по повороту рамки на 90 вокруг оси, параллельной токам и проходящей через середины двух противоположных сторон рамки, если сторона рамки 100 мм, а расстояние между токами 200 мм. Сила тока в рамке и в проводниках оставалась неизменной.

Дата выполнения: 25/04/2009

364

В длинном соленоиде без сердечника сечением S=3.00см^2 создан магнитный поток через один виток A=20.0 мкВб.Найти объемную плотность энергии магнитного поля соленоида.

Дата выполнения: 25/04/2009

365

По обмотке соленоида без сердечника протекает ток I=1,00А.Найти энергию магнитного поля в соленоиде, если магнитный поток через один виток в нем Ф=200 мкВб, а число витков обмотки N=1000.

Дата выполнения: 25/04/2009

366

Рядом с длинным прямым проводом, по которому течет ток 30,0 А, расположена квадратная рамка с током 2,00 А. Рамка и провод лежат в одной плоскости. Проходящая через середины противолежащих сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстоянии 30,0 мм. Сторона рамки 20,0 мм. Найти работу А, которую нужно совершить, чтобы повернуть рамку вокруг ее оси на 180, если сила тока в рамке и в проводе оставалась неизменной.

Дата выполнения: 25/04/2009

367

Квадратный проволочный контур со стороной а= 100 мм, в котором течет ток силой I=6,00 А, находится в магнитном поле с индукцией В=800vNk под углом а=50,0 к линиям индукции. Какую работу совершают силы Ампера, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

Дата выполнения: 25/04/2009

368

Проволочный виток в виде окружности диаметром d=100мм, в котором поддерживается ток I=60А, свободно установился в однородном магнитном поле индукцией B=20мТл. Какую работу нужно совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол a=120?

Дата выполнения: 25/04/2009

369

Квадратный контур со стороной 10мм, по которому течёт ток 100мА, находится в одной плоскости с прямым бесконечным проводом, по которому течёт ток 200мА. Ближняя из сторон контура параллельна бесконечному проводу и отстоит от него на 20мм. Какую работу нужно затратить, чтобы повернуть контур вокруг одной из сторон, перпендикулярных бесконечному проводу на угол 900?

370

Обмотка тороида содержит n = 10 витков на каждый сантиметр длины. Сердечник отсутствует. При какой силе тока в обмотке объёмная плотность энергии магнитного поля равна 1 Дж/м3?

Дата выполнения: 25/04/2009

371

Средняя длина окружности железного кольца lc=610мм. В нем сделана прорезь длиной lе=10мм. На кольцо намотана обмотка из N=1000 витков. Когда по обмотке течет ток I=1.5А, индукция в прорези Ве=100мТл. Найти магнитную проницаемость железа при этих условиях, приняв площадь сечения магнитного потока в прорези Se в 1,10 раза больше площади сечения кольца Sc .

Дата выполнения: 25/04/2009

372

Два одинаковых железных кольца диаметром 100мм имеют обмотки по 100витков каждое. Во втором кольце имеется поперечная прорезь 1мм. По обмотке сплошного кольца течёт ток 2А. Какой ток нужно пропустить по обмотке второго кольца, чтобы создать в нём ту же индукцию? Считать, что площади сечения магнитного потока в воздухе и железе одинаковы; относительная магнитная проницаемость железа 1150.

373

Длина железного сердечника тороида ℓc = 2,5м, длина воздушного зазора ℓв = 10мм. Число витков в обмотке тороида N = 1000, а ток обмотки I = 20А. В середине воздушного зазора пролетает электрон, скорость которого перпендикулярна плоскости тороида и в момент пролёта в зазоре составляет v = 106м/с. Найти силу, действующую на электрон в зазоре тороида, если магнитная проницаемость сердечника в этих условиях μ = 440. Считать , что площади сечения магнитного потока в воздухе и сердечнике одинаковы.

374

Дроссель (катушка индуктивности) намотан на ферритовое кольцо средним радиусом 10,0 мм, которое было предварительно расколото на две половинки для облегчения намотки. При склеивании кольца образовалось два зазора магнитной проницаемостью 1,00 и толщиной 150 мкм и 200 мкм. Найти во сколько раз уменьшится поток индукции в кольце за счет образования зазора, если магнитная проницаемость феррита 1000. Считать, что площади сечения магнитного потока в феррите и зазоре одинаковы.

Дата выполнения: 25/04/2009

375

Сердечник электромагнита изготовлен из железа в виде тороида со средним диаметром d=20.0 мм и воздушным зазором l=2.00мм. Магнитная проницаемость железа Mж=1000. Ток обмотки I=20.0 мА. Железный сердечник заменили стальным (магнитная проницаемость стали Мст=500). Какую силу тока надо пропускать по обмотке, чтобы индукция в сердечнике осталась неизменной? Считать, что площади сечения магнитного потока в феррите и зазоре одинаковы.

Дата выполнения: 25/04/2009

376

Средняя длина окружности железно кольца 300мм. В нём сделана прорезь. На кольце намотана обмотка из 1500 витков. Когда по обмотке течёт ток 1,5А, индукция поля в прорези 100 мТл. Найти ширину прорези, если магнитная проницаемость железа при этих условиях 500. Площади сечения магнитного потока в прорези и сердечнике одинаковы.

378

Электромагнит изготовлен в виде тороида. Сердечник тороида со средним диаметром 700мм и воздушным зазором 25мм. Обмотка тороида равномерно распределена по всей его длине. Во сколько раз уменьшится индукция магнитного поля в зазоре, если, не изменяя силы тока в обмотке, зазор увеличить в 4 раза? Рассеянием магнитного поля вблизи зазора пренебречь. Магнитную проницаемость сердечника считать постоянной и равной 800

379

Сколько ампер-витков необходимо для получения индукции 1,35 Тл в воздушном зазоре электромагнита с тороидальным железным сердечником длиной 995 мм и воздушным промежутком 5,00 мм. Рассеянием магнитного потока в воздушном зазоре пренебречь. Магнитная проницаемость железа в таком магнитном поле 446.

Дата выполнения: 25/04/2009

380

Длина чугунного тороида по средней линии lc=1,27м. Ширина воздушного зазора lв=11,2мм. По обмотке тороида течет ток, создающий в воздушном зазоре магнитный поток Фв=547 мкВб. какой ширины надо сделать зазор, чтобы магнитный поток в нем при той же силе тока увеличился в два раза? Рассеянием магнитного потока в воздушном зазоре пренебречь.Магнитная проницаемость чугуна в таком магниьтном поле Мс=328.

Дата выполнения: 25/04/2009

Методичка Z525П

Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий
ФИЗИКА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ЧАСТЬ 2
Методические указания для студентов 3-го курса специальностей факультете заочного обучения и экстерна
факультет криогенной техники и кондиционирования
Кафедра физики
Санкт-Петербург
2000

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.

Выполнены следующие задачи:

401

Материальная точка совершает гармонические колебания по закону x=Asin(ωt+φ ) . Наблюдение начинается из положения с координатой 2см. Амплитуда колебаний 4см, а период 2с. Написать уравнение колебаний с числовыми коэффициентами.

402

Материальная точка совершает гармонические колебания по закону синусов. В начальный момент времени смещение х0 = 4см а скорость 10см/с. Определить амплитуду и начальную фазу колебаний, если их период 2с. Написать уравнение колебаний с числовыми коэффициентами.

403

Материальная точка совершает гармонические колебания по закону x = Asin(...) . Определить величину ее максимального ускорения, если амплитуда колебаний 15 см, наибольшая скорость точки 30 см/с, начальная фаза колебаний 0 . Написать уравнение колебаний с числовыми коэффициентами.

404

Материальная точка совершает гармонические колебания по закону... Написать уравнение колебательного движения с числовыми коэффициентами, если максимальное ускорение точки равно 493 мм/с2, период колебаний 3,00 с, смещение точки от положения равновесия в начальный момент времени 25 мм.

405

Частица совершает гармонические колебания вдоль оси по закону x=xsin(ωt) . Циклическая частота колебаний 4рад/с. В некоторый момент времени координата частицы 25см и её скорость 1м/с. Найти координату и скорость этой частицы в момент времени 2,4с. Написать уравнение колебаний с числовыми коэффициентами

406

Материальная точка совершает гармонические колебания по закону х=Asin(ωt). В некоторый момент времени t1 смещение х1 = 5см, скорость V1=20см/с. а ускорение a1=80 см/с^2. Найти амплитуду колебаний А, циклическую частоту ω, период Т и фазу колебаний φ в заданный момент времени t1.

407

Точка совершает гармонические колебания вдоль прямой линии по закону x=xsin(ω t+φ0) с периодом 500мс и амплитудой 10см. Найти среднюю скорость точки за время, в течение которого она проходит путь, равный половине амплитуды: а) из положения равновесия, б) из крайнего положения

408

Материальная точка совершает гармонические колебания по закону х=Asin(ωt+φ0). В некоторый момент времени смещение точки х1=150мм. В другой момент времени, когда фаза колебаний увеличилась в 2 раза, смещение оказалось равным х2=240мм. Определить амплитуду колебаний.

409

Материальная точка совершает гармонические колебания по закону синусов. Её наибольшее смещение и наибольшая скорость равны соответственно x = 50см, и v = 12см/с. Найти величину наибольшего ускорения, а также скорость и ускорение точки в тот момент, когда смещение х = 3см. Начальная фаза колебаний равна 0.

410

Тело совершает колебания по закону синусов . Начальная фаза колебаний равна нулю, частота 200Гц, амплитуда 3мм. Найти наибольшую скорость и наибольшее ускорение тела.

411

Складываются два одинаково направленных гармонических колебаний х1=А1sin(ω1t) и х1=А2sin[ω2(t+τ)] , где А1=А2=30,0мм, ω1=ω2=πc-1, τ=500мс мс. В выбранном масштабе произвести сложение указанных колебаний методом векторных диаграмм в момент времени t=0. Определить амплитуду A и начальную фазу φ01 результирующего колебания. Написать уравнение результирующего колебания с числовыми коэффициентами.

413

Точка участвует в двух одинаково направленны колебаниях одинаковых периодов 1,5с. Амплитуды колебаний одинаковы и равны 20мм каждая. Начальные фазы колебаний равны π/2 и π/3. В выбранном масштабе произвести сложение указанных колебаний методом векторных диаграмм в момент времени равный нулю. Определите амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. Написать уравнение результирующего колебания

414

Разложите гармоническое колебание, совершаемое по закону x = 100cos(628t + 0,2p) мм, на два одинаково направленных гармонических колебания той же частоты так, чтобы начальные фазы этих колебаний были бы равны:0,1 и 0,5.

415

Два одинаково направленных гармонических колебания одинаковой частоты с амплитудами 30мм и 50мм складываются в одно колебание с амплитудой 70мм. Найти разность фаз складываемых колебаний.

416

При сложении двух гармонических колебаний одного направления результирующее колебание точки имеет вид :x=Acos(2.1t)cos(50t) , где t - в секундах. Найти круговые частоты складываемых колебаний и период биений результирующего колебания

417

Точка одновременно совершает два гармонических колебаний, происходящих по взаимно перпендикулярным направлениям и выражаемых уравнениями x = A1sinωt и y = A2sinωt, где А1=80мм, А2=40мм. Найти уравнение траектории точки и построить ее, указав направление движения точки

418

Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых имеют вид x=A1cosω1t , y=A2cosω2t,где А1 = 100мм, А2 = 50мм, ω1 = ω2 = 2с-1.Написать уравнение траектории движения точки и построить её с соблюдением масштаба. Показать направление движения точки.

419

Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, происходящих согласно уравнениям: где А1 = 2см; ω1 = 2рад/с; А2 = 4см; ω2 = 2 рад/с. Определить траекторию точки. Построить траекторию с соблюдением масштаба, указать направление движения точки.

420

Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых имеют вид ..., где А1=А2=20,0 мм... Написать уравнение траектории движения точки и построить ее с соблюдением масштаба. Показать направление движения точки.

422

Определить период гармонических колебаний диска радиусом 200 мм относительно горизонтальной оси, перпендикулярной диску и проходящей через середину радиус диска перпендикулярно его плоскости.

423

Определить период простых гармонических колебаний диска радиусом 400мм около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска.

424

Определить период T гармонических колебаний стержня длиной l=300мм относительно горизонтальной оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец.

425

Индуктивность колебательного контура 500 мкГн. Какова должна быть электроемкость контура, чтобы он резонировал на длину волны 300 м?

426

Катушка (без сердечника) длиной 500мм и с площадью поперечного сечения 300мм2 имеет 1000 плотно навитых витков. Катушка соединена параллельно с конденсатором, состоящим из двух пластин площадью 75см2 каждая, расстояние между пластинами равно 50мм. Диэлектрик- воздух. Определить период колебаний в контуре (сопротивлением контура пренебречь).

427

Определить период гармонических колебаний физического маятника, состоящего из однородного стержня длиной 300мм. Точка подвеса находится на расстоянии 100мм от центра инерции стержня.

428

Определить период собственных электрических колебаний контура, который состоит из конденсатора ёмкостью 2мкФ и катушки длиной 100мм радиусом 10мм, содержащей 500 витков. Магнитная проницаемость среды, заполняющей катушку равна 2. Активным сопротивлением катушки можно пренебречь.

429

Три одинаково заряженных конденсатора ёмкостью 5мкФ каждый соединяют в батарею и подключают к катушке индуктивностью 20мГн. На сколько будут различаться периоды колебаний контуров, если сначала конденсаторы соединили параллельно, а затем последовательно?

430

Колебательный контур радиоприёмника состоит из катушки индуктивностью 1мГн и переменного конденсатора, ёмкость которого может изменяться в пределах от 9,7пФ до 92пФ. В каком диапазоне длин волн может работать этот приёмник?

431

Тело массой 500г, прикреплённое к пружине, совершает гармонические колебания по закону... Амплитуда колебаний 100мм, коэффициент жёсткости пружины 5Н/м. Найти максимальную силу упругости пружины.

434

Определить возвращающую силу в момент времени 200 мс и полную механическую энергию точки массой 20,0 г, совершающей гармонические колебания, согласно уравнению, где А=150 мм...

436

Материальная точка массой 5 г колеблется согласно уравнению ... (в миллиметрах). Найти максимальную возвращающую силу , действующую на точку, и полную энергию точки.

437

Груз массой m=300г, подвешенный к пружине, совершает колебания по закону x=Acos(ωt). Определить кинетическую WK , потенциальную WП и полную W энергии груза через Δt=3,00с после начала колебаний. В начальный момент груз был смещен на x0=50,0мм от положения равновесия, а затем предоставлен самому себе. Коэффициент упругости пружины k=15Н/м.

438

Тело совершает колебания по закону x=xsin(ωt+φ ) . Полная механическая энергия тела 100мДж, масса 1кг, максимальная возвращающая сила, действующая на тело 100мН. Написать уравнение колебаний с числовыми коэффициентами, если начальная фаза равна 45.

439

Уравнение движения тела массой 16г имеет вид x=20sin(Пt/8+П/4) в миллиметрах. Определите кинетическую, потенциальную и полную механическую энергию тела, а также возвращающую силу через 2с после начала наблюдения.

440

Определить массу тела, совершающего гармонические колебания по закону х=Asin(ωt+φ0) с амплитудой 100мм, частотой 2Гц и начальной фазой 30, если полная энергия колебаний 7,7мДж. Через сколько секунд после начала колебаний кинетическая энергия будет равна потенциальной?

441

Начальная амплитуда затухающих колебаний маятника 200мм, а после совершения им 10 полных колебаний амплитуда 10мм. Определить логарифмический декремент затуханий и коэффициент затухания, если период колебаний 5с.

442

Определить логарифмический декремент затухания математического маятника длиной 50см, если за время 400с он теряет 80% своей энергии.

443

Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 10мкФ, катушки индуктивностью 10мГн и резистора с сопротивлением 20 Ом. Определить период, циклическую частоту колебаний, логарифмический декремент колебаний

444

Математический маятник длиной 500м, выведенный из положения равновесия, отклонился от него при первом колебании на 50мм, а при втором ( в ту же сторону) на 40мм. Определить логарифмический декремент колебаний и время релаксации.

446

Логарифмический декремент колебаний маятника 20,0*10(-3). Во сколько раз уменьшится амплитуда после совершения маятником 50 полных колебаний?

447

Через время 10 с амплитуда колебаний маятника уменьшилась в 3 раза. Через какое время она уменьшится в 10 раз по сравнению с первоначальной?

448

За 10 колебаний амплитуда уменьшается на 1/10 своей первоначальной величины. Период колебаний равен 400мс. Определить коэффициент затухания и логарифмический декремент колебаний Написать уравнение колебаний.

449

Определить, во сколько раз уменьшится энергия математического маятника длиной 300мм за время 180с, если логарифмический коэффициент затухающих колебаний, совершаемых маятником, 5•10^-3.

450

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C=2,00мкФ, катушки индуктивностью L=100мГн и резистора сопротивлением R=10,0Ом. Определить логарифмический декремент колебаний Λ контура.

451

Источник звука совершает колебания по закону x=1sin200Пt см. Скорость распространения звука 340м/с. Написать уравнение волны с числовыми коэффициентами. Определить для точки, находящейся на расстоянии 102м от источника, ее смещение от положения равновесии в момент времени 1с. Потерями энергии пренебречь, волну считать плоской.

452

Точка, находящаяся на расстоянии 500мм от источника колебаний, имеет в момент t = Т/3 смещение равное половине амплитуды. Найти длину волны, если в момент времени t = 0 смещение источника равно нулю.

453

Источник совершает колебания по закону y=5,00sin(3140t)(в сантиметрах). Определить смещение от положения равновесия и колебательную скорость dy/dt точки, находящейся на расстоянии x=200 м от источника, через время Δt=1,00c после начала колебания. Написать уравнение бегущей вол-ны с числовыми коэффициентами. Cкорость распространения волны V=340м/с.

455

На каком минимальном расстоянии от источника гармонических колебаний, совершаемых по закону y=Asinω t , находится точка, у которой в момент времени t =Т/2 смещение от положения равновесия равно половине амплитуды? Скорость распространения колебаний 340м/с, период колебаний 1мс, амплитуда 2мм. Написать уравнение бегущей волны с числовыми коэффициентами.

456

Найти скорость распространения звуковых колебаний в воздухе, если длина волны 340мм, а частота колебаний 1000Гц. Чему равна максимальная колебательная скорость частиц среды, если амплитуда колебаний 2мкм?

457

Уравнение бегущей плоской волны имеет вид, где в микрометрах, - в секундах, х – в метрах. Найти: амплитуду колебательной скорости частицы; отношение амплитуды смещения частиц среды к длине волны; отношение амплитуды скорости частиц к скорости распространения волны.

458

В воздухе распространяется плоская звуковая волна .. . Частота звука 1000 Гц, амплитуда колебаний частиц среды 8 мкм, волновое число 18,5 м-1. Определить длину волны и ее скорость.

459

В металлическом стержне распространяется плоская звуковая волна, где - y, A, x в сантиметрах, t - в секундах. Определить скорость звука в этом металле и частоту колебаний источника.

460

В вакууме распространяется электромагнитная волна E=E0sin(ω t-kr) . Длина волны 550нм. Найти частоту колебаний источника и волновое число.

461

Световая волна проходит через две узкие щели в преграде. Расстояние от преграды до экрана равно 1м. Определить расстояние между щелями , если на отрезке длиной 10мм укладывается 10 тёмных интерференционных полос. Длина волны λ = 633нм.

462

На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн λ ; лучей видимого участка спектра (0.4 мкм <λ < 0.8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.

463

На стеклянную пластинку нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n = 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость? Показатель преломления стекла 1,5

464

Какова толщина мыльной плёнки, если при наблюдении в отражённом свете она представляется зелёной ( 500нм). Угол между отражёнными лучами и нормалью к плёнке 350. Показатель преломления мыльной плёнки воды принять равным 1,33.

466

Плосковыпуклая кварцевая линза с фокусным расстоянием f=1,00м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете r5=1,10мм. Определить длину световой волны λ. Показатель преломления кварца n=1,46.

467

Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом (λ = 590 нм). Радиус кривизны линзы R = 5 см. Определить толщину воздушного зазора h в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

468

Стеклянная собирающая линза положена на плоскую стеклянную пластинку. Радиус кривизны линзы равен 2м. В отражённом свете ( λ = 600нм) наблюдается интерференционная картина. Определить радиус пятого тёмного кольца , если: 1) между линзой и пластинкой воздух (n1 = 1); б) между линзой и пластинкой вода (n2 = 1,33)

469

На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны 500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете 500 мкм. Определить угол между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин,1,60.

470

Поверхности стеклянного клина образуют между собой угол θ =0,20.На клин нормально к его поверхности падает пучок лучей монохроматического света с длиной волны λ = 600нм. Определить ширину b интерференционной полосы. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин 1,7.

471

Плоская световая волна ( 500нм) падает на преграду с круглым отверстием. На расстоянии 2м за преградой расположен экран. При каком наименьшем диаметре отверстия освещённость экрана в точке, лежащей на оси светового пучка, будет максимальна?

472

Сферическая световая волна падает на преграду с круглым отверстием. Источник света расположен на расстоянии 2,00 м от преграды. На расстоянии 3,00 м за преградой расположен экран. При каком наименьшем диаметре отверстия освещенность экрана в точке, лежащей на оси светового пучка, будет максимальной?

473

Сферическая световая волна ( 500нм) падает на преграду с круглым отверстием. Диаметр отверстия 3мм. На расстоянии 2м за преградой расположен экран. При каком наибольшем расстоянии от источника до преграды освещённость экрана в точке, лежащей на оси светового пучка, будет максимальной.

474

Плоская световая волна (λ =632нм) падает на преграду с круглым отверстием. Диаметр отверстия d=2мм. На каком наибольшем расстоянии b от преграды следует расположить экран, чтобы освещенность экрана в точке, лежащей на оси светового пучка, была максимальная?

475

Точечный источник монохроматического света ( 500нм) находится на расстоянии a = 6,75м от преграды с отверстием, диаметр которого 4,5мм. На расстоянии b = а от преграды расположен экран. Как и почему изменится освещённость в точке экрана, лежащей на оси пучка, если диаметр отверстия увеличить до 5,2мм? Ответ подтвердите расчётами.

479

Вычислить радиусы r1, r2, r3, r4, r5 первых пяти зон Френеля, если расстояние от точечного источника света до волновой поверхности а=1,00м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения b=1,50м и длина волны λ=500нм.

480

Расстояние от точечного источника монохроматического света (500 нм) до экрана 1,00 м. На расстоянии 0,5 от источника помещена круглая непрозрачная преграда с круглым отверстием, диаметр которого 1,00 мм. Сколько зон Френеля открывает отверстие? Что будет наблюдаться в центре экрана (интерференционный максимум или минимум)? Ответ подтвердите расчетами.

481

Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн 589 нм и 589,6 нм? Какова длина такой решетки, если постоянная решетки 5,00 мкм?

482

На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки d в n=4,6 раза больше длины световой волны λ. Найти наибольшее число m дифракционных максимумов, наблюдение которых теоретически возможно в данном случае.

483

На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница (λ =780нм) спектра третьего порядка?

484

На дифракционную решетку, содержащую 600 штрихов на каждом миллиметре длины, по нормали поверхности падает белый свет. Спектр проецируется на экран линзой, помещенной вблизи решетки. Определить длину спектра порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана 1,20м. Границы видимого диапазона спектра 780 нм, 400 нм.

485

На дифракционную решетку (100штрихов на 1мм) нормально падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум второго порядка. Чтобы навести трубу на максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол 16о. Определить длину световой волны, которая падает на решётку.

486

На дифракционную решётку нормально падает монохроматический свет (633нм). Угол между нормалью и направлением на дифракционный максимум третьего порядка 11,70. Определить число штрихов на миллиметре длины дифракционной решётки.

492

Свет переходит из воздуха в стекло. Угол падения луча на поверхность стекла 60. При этом отраженный пучок света оказывается максимально поляризованным. Определить угол преломления луча.

493

Пучок света падает на плоскопараллельную пластинку, нижняя поверхность которой находится в воде, а верхняя в воздухе. При каком угле падения света на верхнюю поверхность стекла луч, отражённый от поверхности воды, будет максимально поляризованным. Показатель преломления стекла 1,46, воды 1,33.

494

Стеклянная пластинка (n2 = 1,72) полностью погружена в воду (n1 = 1,33). Каким должен быть угол падения луча на стекло, чтобы отражённый луч был полностью поляризован?

495

Предельный угол полного внутреннего отражения луча на границе жидкости с воздухом αпр=43о. Каков должен быть угол падения луча α из воздуха на поверхность жидкости, чтобы отраженный луч был максимально поляризован? Найти показатель преломления жидкости n.

496

Угол между плоскостями пропускания поляроидов равен 50. Естественный свет, проходя через такую систему , ослабляется в n = 8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.

497

Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между из главными плоскостями равен. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 8% падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол.

498

Естественный свет проходит последовательно через два поляризатора, угол между плоскостями поляризации которых 60. Интенсивность естественного света 10лм/м2. Определить интенсивность света, вышедшего из первого, и второго поляризатора. Поглощением света в поляризаторах пренебречь.

499

Плоскополяризованный свет интенсивности I0= 100 лм/м2 проходит последовательно через два совершенных поляризатора, плоскости которых образуют с плоскостью колебаний в исходном луче углы α1=20,0° и α2 = 50,0° (углы отсчитываются от плоскости колебаний по часовой стрелке, если смотреть вдоль луча). Определить интенсивность света прошедшего через первый, и прошедшего через второй поляризатор. Поглощением света пренебречь.

501

Микроскопическая пылинка углерода (С) обладает массой 0,1нг. Определить количество вещества и число атомов.

503

Какова длина ребра куба, содержащего 1,00*10(6) молекул идеального газа при нормальных условиях?

504

В сосуде объёмом V = 1дм3 содержится некоторый газ при температуре 170С. Найти приращение давления газа в сосуде, если вследствие утечки газа из него выйдет ΔN = 1021 молекул? Температура газа неизменна.

505

Вода при температуре t = 4C занимает объем V = 10 см3. Определить количество вещества v и число N молекул воды.

506

Определить концентрацию молекул идеального газа, находящегося в сосуде объёмом 5л. Количество вещества 0,5моль

507

Сколько атомов содержится в натрии: 1) количество вещества 1моль; 2) масса 3г?

508

Найти молярную массу μ и массу m0 одной молекулы поваренной соли (NaCl).

510

Сколько молекул воды содержится в стакане вместимостью 0,25л при температуре 4С. Плотность воды при этой температуре максимальна и равна 1000кг/м3

511

Баллон вместимостью V=20,0л заполнен азотом (N2 ) при температуре T=600К. Когда часть газа была израсходована, давление в баллоне снизилось на Δp=150кПа. Определить массу Δm израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

513

Плотность газа при давлении 200кПа и температуре 7С равняется 2,41кг/м3. Какова масса одного моля этого газа?

514

Газ находится при температуре 20 С и давлении 500 кПа. Какое давление потребуется для того, чтобы увеличить плотность газа в 2 раза, если температура его будет доведена до 80 С?

515

Определить массу одного моля смеси, состоящей из кислорода массой 8г и углекислого газа массой 22г.

516

Найти объём смеси, состоящей из азота массой 2,8кг и кислорода массой 3,2кг и имеющей температуру 17С и давлении 400кПа.

517

Определить плотность смеси, состоящей из гелия массой 8г и аргона массой 4г, при температуре 17С и давлении 100кПа.

518

В баллоне объёмом 20л находится аргон под давлением 800кПа и температуре 300К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до 400кПа, а температура установилась 250К. Определить массу аргона, взятого из баллона.

520

Определить плотность водяного пара, находящегося под давлением 5,00 кПа и имеющего температуру 350 К.

522

Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа, находящегося с сосуде объемом 10,0 л под давлением 600 кПа.

524

Молярная внутренняя энергия Uμ некоторого двухатомного газа равна 12,04 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию (εвр) вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

525

Молярная внутренняя энергия некоторого трехатомного газа равна 10,5 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

526

При какой температуре газа средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа равна 8,28•10 -21 Дж?

527

Полная кинетическая энергия молекул многоатомного газа, масса которого 20г, Wk = 3,20кДж. Найти среднюю квадратичную скорость молекул этого газа

528

Какова средняя квадратическая и средняя арифметическая скорость пылинки, находящейся в воздухе во взвешенном состоянии при температуре 170С, если масса её 0,1нг.

529

При какой температуре молекулы аргона имеют такую же среднюю квадратичную скорость, как молекулы гелия при температуре 100К ?

530

531

Какая часть молекул кислорода обладает скоростями, отличающимися от наиболее вероятной скорости не больше, чем на 10м/с, при температурах 00С и 3000С?

534

Использую рисунок приложения, определить какая часть молекул азота при температуре 150 С имеет скорости, лежащие в интервале от 300 м/с до 800 м/с?

535

В сосуде находится 8г кислорода при температуре 1600К. Какое число молекул кислорода имеет скорость поступательного движения, превышающую скорость звука 340м/с?

536

Определить высоту горы , если давление на ее вершине равно поло-вине давления над уровнем моря ... Температуру считать всюду одинаковой 0 С.

537

На поверхности Земли барометр показывает p0=101кПа. Каково будет показание барометра p при подъеме его на Останкинскую телевизионную башню, высота которой h=540м? Температуру считать всюду одинаковой t=17оС.

538

Каковы давление и концентрация молекул воздуха на высоте 2км над уровнем моря? Давление на уровне моря 101кПа, а температура 10С. Изменением температуры с высотой пренебречь.

539

На какой высоте давление воздуха составляет 75% от давления на уровне моря? Температуру считать постоянной и равной 0С.

540

Определить отношение давления воздуха на высоте 1км к давлению на дне шахты глубиной 1км. Воздух на поверхности Земли находится при нормальных условиях, Считать, что температура воздуха от высоты не зависит.

541

Удельная теплоёмкость при постоянном давлении некоторого газа 970 Дж/кгК, молярная масса его 30г/моль. Определить, каким числом степеней свободы обладают молекулы этого газа.

542

Вычислить удельные теплоёмкости газа, зная, что его молярная масса M = 40∙10-3 кг/моль и отношение теплоёмкостей Cp/Cv=1,67.

543

Плотность некоторого газа при нормальных условиях равна ρ = 1,25 кг/м3. Коэффициент Пуассона равен 1,4. Определить удельные теплоемкости cp и cv этого газа.

544

545

Коэффициент Пуассона смеси 1,35. Смесь состоит из нескольких молей азота и 5 молей аммиака. Определить число молей азота в смеси

546

Найти удельные теплоемкости и молярные теплоемкости кислорода

547

Трехатомный газ под давлением 240 кПа при температуре 50 С занимает объем 15 л. Определить теплоемкость всей массы этого газа при постоянном давлении.

548

Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объём 10л. Вычислить теплоёмкость всей массы газа при постоянном объёме.

549

Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно , что разность сp –cv удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж\(кг∙К)

550

Найти удельные Cудр и CудV, а также молярные Cμр и CμV теплоемкости азота (N2 ).

551

Азот массой 5кг, нагретый на 250К, сохранил неизменный объём.
Найти:
1) количество теплоты, сообщаемое газу;
2) изменение внутренней энергии;
3) совершённую газом работу

552

Водород занимает объем V = 10 м3 при давлении Р1 = 100кПа. Газ нагрели при постоянном объеме. Его давление стало Р2 = 300кПа. Определить изменение внутренней энергии газа, работу, совершенную газом, и количество теплоты, сообщенное газу.

553

Баллон объемом V=20.0л содержит водород (H2) при температуре T1=300К под давлением p1=400кПа. Каковы будут температура T2 и давление p2, если газу сообщить количество теплоты Q=6,00кДж?

555

556

При изотермическом расширении азота при температуре Т = 280К объем его увеличился в два раза .Найти:1)совершенную при расширении газа работу А ; 2)изменение ∆U внутренней энергии ; 3)количество теплоты Ǫ, полученное газом. Масса азота m = 200г.

557

558

Водород при нормальных условиях имел объем 100 м3. Найти изменение внутренней энергии газа при его адиабатном расширении до объема 150 м3.

559

Гелий, находящийся при нормальных условиях, изотермически расширяется от объёма 10л, до 20л. Определить изменение внутренней энергии, работу, совершённую газом и количество теплоты, сообщённое газу.

560

Азот , находившийся при температуре 400К, подвергли адиабатному расширению, в результате которого его объем увеличился в n =5 раз, а внутренняя энергия уменьшилась на 4кДж. Определить массу азота и конечную температуру.

561

Тепловую машину, работавшую по циклу Карно с КПД η = 20%, используют при тех же условиях как холодильную машину. Найти ее холодильный коэффициент ε

562

Какую работу совершают внешние силы в идеальной тепловой машине, работающей по обратному циклу Карно, чтобы отнять у холодильника, температура которого -10С, 100кДж теплоты. Температура окружающей среды 10С

563

Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, имеет температуру нагревателя 227 С, температуру холодильника 127 С. Во сколько раз нужно увеличить температуру нагревателя, чтобы КПД машины увеличился в 3 раза?

564

566

Идеальный газ совершает цикл Карно, 2/3 количества теплоты Qн, полученной от нагревателя, отдает охладителю. Температура охладителя Tх=280К. Определить температуру Tн нагревателя.

568

569

В цикле Карно газ получил от нагревателя теплоту 500 Дж и совершил работу 100 Дж. Температура нагревателя 400 К. Определить температуру охладителя.

570

Домашний холодильник потребляет ток средней мощностью 40Вт. Какое количество теплоты выделится в радиаторе холодильника за сутки, если холодильный коэффициент равен 9.

571

Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества 1 моль, совершает прямой цикл, состоящий из двух изобар и двух изохор. Наименьший объём 10л, наибольший 20л. наименьшее давление 246кПа, наибольшее 404кПа. Построить график цикла в координатах p,V. Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изобарного расширения.

572

Идеальный двухатомный газ в количестве 1,00 моль находится под давлением 100 кПа при температуре 300 К. Вначале газ изохорно нагревают до давления 200 кПа. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобрано был сжат до начального объема. Построить график цикла в координатах. Определить температуры газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического расширения.

573

Идеальный многоатомный газ, содержащий количество вещества 2 моль, совершает прямой цикл, состоящий из трёх изопроцессов. Начальная температура газа 280К, начальное давление 100кПа. Вначале изохорно давление газа увеличивают до 300кПа, а затем газ адиабатно расширяют до первоначального давления, после чего объём доводят до первоначального. Построить график цикла в координатах р,V . Определить температуры Т для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изохорного нагревания.

574

Идеальный двухатомный газ совершает прямой цикл , состоящий из изохоры, изобары, изотермы и изобары. Начальные параметры состояния Т1 = 350К, р1 = 300кПа,V1 = 15л. При изохорном нагревании давление поднимается до р2 = 400кПа, а при изобарном расширении объём увеличивается в два раза. Построить график цикла в координатах p, V. Определить температуры газа для характерных точке цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического процесса.

575

Идеальный одноатомный газ, содержащий количество вещества 0,1моль, совершает прямой цикл, состоящий из изохоры, изобары, а адиабаты и изобары. В начальном состоянии температура газа 250К, давление 150кПа. Температуру газа увеличивают изохорно на 100К, затем увеличивают изобарно ещё на 100К. После этого газ изобарно расширяется до начального давления, и изобарно возвращают в исходное состояние. Построить график цикла в координатах . Определить температуры газа для характерных точке цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изобарного сжатия.

579

Идеальный одноатомный газ в количестве v=0.300моль, совершает прямой цикл, состоящий из изохоры, адиабаты и изотермы. В начальном состоянии газ занимает объем V1=3.00л при температуре T1=400К. Газ изохорно нагревают до давления p2=500кПа. Затем газ адиабатно расширяют до первоначальной температуры и изотермически сжимают до первоначального давления. Построить график цикла в координатах p, V. Определить температуры T газа для характерных точек цикла, его термический КПД η, а также изменение энтропии ΔS на участке изотермического сжатия.

580

Идеальный многоатомный газ в количестве 400 моль, совершает прямой цикл, состоящий из изохоры, адиабаты и изотермы. В начальном состоянии газ занимает объем 10 л при давлении 100 кПа. При постоянном давлении объем газа увеличивается в 3 раза, и путем адиабатного расширения его температура уменьшается до первоначальной, затем изотермическим сжатием газ возвращается в первоначальное состояние. Построить график цикла в координатах. Определить температуры газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изобарного нагревания.

601

Красная граница фотоэффекта для цинка 293нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падают лучи с длиной волны 200нм.

602

На поверхность калия падают лучи с длиной волны 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электронвольтах. Работа выхода для калия 2.22 эВ.

603

Фотон с энергией 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс , полученный пластиной, если принять, что направление движения фотона и электрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

604

На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны 200нм. Найти наименьшее значение задерживающей разницы потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

605

Какова должна быть длина волны гамма излучения, падающего на платиновую пластинку, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 3•106м/с?

606

На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения (λ = 0,250•10-6м) . Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов 960мВ. Определить работу выхода электронов из металла в электронвольтах.

607

На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны 100нм. Красная граница фотоэффекта 300нм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

608

Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластины, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U1=3,70В. Если платиновую пластину заменить пластиной из другого металла, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до U2=6,00В. Определить работу выхода A2 электронов с поверхности пластины.

610

Найти максимальную скорость электрона, вылетающего из цезиевой пластинки при освещении её поверхности светом с длиной волны λ = 400 нм.

611

Фотон с длиной волны λ=10.0пм рассеялся на свободном электроне под углом α=90,0о. Определить, какую долю первоначальной энергии теряет при этом фотон.

613

Рентгеновские лучи (λ = 10пм) рассеиваются электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны λmax рентгеновских лучей в рассеянном пучке.

614

Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол 90. Энергия фотона до рассеяния 0,511 МэВ.

615

Определить импульс электрона отдачи, если фотон с энергией 1,533МэВ в результате рассеяния на первоначально покоившемся свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.

616

Определить угол θ, на который был рассеян квант с энергией ε1 = 1,533 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи T = 0,511МэВ.

617

Фотон с энергией ε =0,51 МэВ при рассеянии на свободном электроне потерял половину своей энергии. Определить угол рассеяния θ.

618

Фотон с энергией ε1 = 0,511 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 180. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.

619

В результате эффекта Комптона фотон с энергией 1,022МэВ рассеян на свободных электронах на угол 1500. Определить энергию рассеянного фотона.

620

Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии света на свободных протонах.

622

Давление света с длиной волны 400 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2,00 нПа. Определить число фотонов, падающих за время 10,0с на площадь 1,00 мм2 этой поверхности.

624

Давление света, производимое на зеркальную поверхность, p=5,00мПа. Определить концентрацию n0 фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, нормально падающего на поверхность, λ=500нм. (Учесть падающие и отраженные фотоны).

625

Найти силу светового давления, действующую на зеркало площадью 300 м2, развернутое в околоземном космическом пространстве для освещения участков земной поверхности. Считать, что поверхность зеркала расположена под углом 60 к солнечным лучам. Солнечная постоянная (энергия излучения, падающая на единицу поверхности, перпендикулярно лучам, в единицу времени) 1,35*10(3) Дж/(м2∙с).

626

Лазер излучает в импульсе длительностью 130мкс пучок света с энергией 10Дж . Найти среднее давление этого импульса, если его сфокусировать в пятно диаметром 10мкм на поверхность, перпендикулярную к пучку света, с коэффициентом отражения 0,5.

627

Определить давление лучей Солнца на поверхность чёрного тела, помещённого на таком же как Земля расстоянии от Солнца. Угол падения равен нулю. Солнечная постоянная Ес = 1,35•10^3Дж/м^2•с. Произвести тот же расчёт для тела, отражающего все лучи.

628

Свет с длиной волны λ = 600 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление p = 4 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t = 10 с на площадь S = 1 мм2 этой поверхности.

629

На зеркальную поверхность площадью S = 6 см^2 падает нормально поток излучения Фе = 800мВт. Определить давление р и силу давления F на эту поверхность.

630

Точечный источник монохроматического излучения находится в центре сферической зачернённой колбы радиусом 100мм. Определить световое давление , производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника 1кВт.

631

Определить энергетическую светимость и температуру абсолютно чёрного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны 650нм.

634

Во сколько раз увеличится мощность излучения абсолютно черного тела и его температура, если максимум спектральной плотности энергетической светимости переместится от 700 до 600 нм?

636

Оценить температуру поверхности Солнца, если максимум спектраль-ной плотности энергетической светимости его излучения приходится на зе-леную область видимого диапазона спектра с длиной волны 550 нм. Считать, что Солнце излучает как абсолютно черное тело.

637

Температура абсолютно черного тела изменилась при нагревании от t1=1327оС до t2=1727оС. На сколько изменилась при этом длина волны Δλ0 , на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, и во сколько раз увеличилось максимальное значение (rоλT) спектральной плотности энергетической светимости.

638

Определить температуру в печи, если из маленького отверстия в её дверце излучается за время 1с энергия 27,5Дж. Площадь отверстия 1,44см^2. Считать, что печь излучает как абсолютно чёрное тело.

639

Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке равен 300мкм, а ее длина — 50 мм. При включении лампочки в цепь напряжением 220В по ней течёт ток 310мА. Найти температуру нити, если вся выделяющаяся энергия испускается за счёт излучения. Коэффициент черноты вольфрама 0,31.

640

При увеличении температуры абсолютно черного тела в два раза, длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности этого тела, уменьшилась на 400 нм. Найдите начальную и конечную температуры тела.

641

Определите во сколько раз увеличится радиус орбиты электрона у атома водорода, находящегося в основном состоянии, при возбуждении атома квантом с энергией 12,09эВ.

642

Вычислить по теории Бора номер орбиты, на которой скорость электрона в атоме водорода равна 734км/ч.

643

Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбуждённом состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 2

644

Переход электрона в атоме водорода с n–й орбиты на k– ю орбиту сопровождается излучением фотона с длиной волны 102,6нм. Найти радиус n–й орбиты.

646

Найти наибольшую и наименьшую длины волны в ультрафиолетовой серии водорода (серии Лаймана)

647

Атом водорода переведен из нормального состояния в возбужденное, характеризуемое главным квантовым числом 2 . Найти энергию, необходимую для перевода атома водорода в указанное возбужденное состояние. Результат выразить в электронвольтах.

648

В однозарядном ионе гелия электрон перешел с третьего энергетического уровня на первый. Определить длину волны излучения, испущенного ионом гелия.

649

Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить его кинетическую, потенциальную и полную энергии.

650

Фотон выбивает из атома водорода, находящемся в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Eкин=10эВ. Определить энергию ε фотона. Результат выразить в электрон–вольтах.

651

Вычислить длину волны де Бройля электрона, имеющего кинетическую энергию 100эВ

652

Найти длину волны де Бройля протона, имеющего кинетическую энергию 100эВ

653

Вычислить длину волны де Бройля атома урана 23892 U, имеющего кинетическую энергию 100 эВ.

655

Определить длину волны де Бройля молекулы кислорода, движущейся со средней квадратичной скоростью при температуре 20С.

656

Определить, какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 до 50пм?

657

При каком значении кинетической энергии в мегаэлектронвольтах дебройлевская длина волны электрона равна его комптоновской длине волны?

658

В электронном микроскопе электроны ускоряются разностью потенциалов 90,0 кВ. Какова дебройлевская длина волны таких электронов?

659

В цветном телевизоре электроны ускоряются разностью потенциалов 25 кВ. Какова дебройлевская длина волны таких электронов?

660

Кинетическая энергия электрона равна его энергии покоя. Какова дебройлевская длина волны такого электрона

661

Какой изотоп свинца образуется из Ra226 в результате 5 альфа распадов и четырёх бета распадов?

662

Сколько альфа и сколько бета распадов испытывает уран 238, превращаясь в конечном счёте в стабильный изотоп свинца 206?

663

Какая доля радиоактивных ядер кобальта , период полураспада которого равен Т = 71,3 суток, распадается за 30 суток?

664

Сколько β - частиц испускает в течение одного часа 1мкг изотопа натрия – 24, период полураспада которого равен 15часам?

666

Вычислить (в атомных единицах массы) массу m атома лития 73Li, энергия связи ядер которого Eсв=39,3МэВ.

668

Считая, что в одном акте деления урана – 235 освобождается энергия 200МэВ, определить какое количество урана расходуется в сутки на атомной электростанции мощностью 1МВт.

669

Считая, что в одном акте деления ядра урана освобождается энергия 200 МэВ, определить какое количество энергии в киловатт-часах можно получить от деления 1,00 г.

670

Какое количество тепла выделяется при образовании 1г гелия из дейтерия?

671

Вычислить удельную изохорную теплоёмкость кристаллической решётки меди при температурах 10К и 1000К.

672

Вычислить удельную изохорную теплоемкость кристаллической решетки железа при температурах 15,0 К; 1500 К

673

Вычислить удельную изохорную теплоёмкость кристаллической решётки цинка при температурах 12К и 600К

674

Вычислить удельную изохорную теплоёмкость кристаллической решётки свинца при температурах 10К и 300К

675

Во сколько раз уменьшится удельная изохорная теплоёмкость кристаллической решётки алюминия при охлаждении от температуры 700К до температуры 2К.

675

Во сколько раз уменьшится удельная изохорная теплоёмкость кристаллической решётки алюминия при охлаждении от температуры 700К до температуры 2К

678

Выберите материал с наибольшей удельной теплоёмкостью кристаллической решётки при криогенных температурах из следующего списка: алюминий, вольфрам, железо, золото, медь, молибден, платина, серебро. Обосновать выбор. Чему равна удельная теплоёмкость выбранного материала при температуре 10К.

679

Медная и алюминиевая детали работают при температуре T=10,0К. Найти массу медной детали, у которой изохорная теплоемкость кристаллической решетки равна изохорной теплоемкости кристаллической решетки алюминиевой детали массой m=100г.

680

Ниобий и висмут используются в приборах, работающих при криогенных температурах. Найти изохорные теплоемкости кристаллической решетки деталей из ниобия и висмута одинаковой массы 10 г при температуре 11 К.

Методичка Z792

Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Институт холода и биотехнологий
И.В. Баранов, В.А. Самолетов, В.Л. Частый
Физика
Контрольная работа №1
Санкт-Петербург 2012

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.
Выполнены следующие задачи:

101

Точка движется по окружности радиусом 1,20м. Уравнение движения точки At+Bt^3 , где А = 0,500рад/с; В = 2,50рад/с3. Определить тангенциальное, нормальное и полное ускорения точки в момент времени 0,954с.

102

Тело брошено со скоростью 50м/с под углом 40 к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить для момента времени 5,4с после начала движения нормальное и тангенциальное ускорения.

103

Определить скорость и полное ускорение точки в момент времени 1,38с, если она движется по окружности радиусом 1,76м согласно уравнению , где А = 6,47рад/с , В = - 1,84рад/с3.

104

105

Точка движется по окружности с постоянным угловым ускорением 3 рад/с^2. Определить радиус окружности, если к концу первой секунды после начала движения полное ускорение точки 7,5м/с^2.

106

Начальная скорость камня, брошенного под углом к горизонту 8,00м/с. Через 0,500с после начала движения его скорость 6,00м/с. Под каким углом к горизонту брошен камень?

107

Точка движется по окружности радиусом R = 8,00 м. В некоторый момент времени нормальное ускорение точки аn = 4,00 м/с2, вектор полного ускорения а составляет в этот момент с вектором нормального ускорения аn угол a = 50,0. Найти скорость и тангенциальное ускорение а точки в этот момент времени.

108

Пуля выпущена с начальной скоростью v0 =158 м/с под углом а=40,0 градусов к горизонту. Определить наибольшую высоту подъёма Н и дальность полёта S пули. Сопротивлением воздуха пренебречь.

109

Диск, радиус которого равен 30,0 см, вращается так, что точка, лежащая на его краю, имеет линейную скорость, меняющуюся по закону V=At2+Bt3,где A=4,00 м/с3, В=12,0 м/с4. Определить величину и направление полного ускорения этой точки и угловое ускорение е диска при t =0,450 c.

110

111

Брусок массой m=50кг начинает двигаться по горизонтальной плоскости под действием горизонтальной силы F=25Н . Найти коэффициент трения скольжения м , если через время t=5c после начала движения модуль скорости бруска v=0.5 м/с .

112

К телу массой 40кг, скользящему по горизонтальной плоскости, прикладывается сила 60Н, направленная вниз под углом 30 к плоскости. Коэффициент трения скольжения 0,1. Определить модуль ускорения, с которым будет двигаться тело.

114

115

К телу массой 16,5кг приложена сила 65,4Н. Плоскость составляет с горизонтом угол 15. Сила приложенная к телу, направлена вдоль наклонной плоскости. С каким ускорением и в какую сторону будет двигаться тело, если коэффициент трения скольжения равен 0,1?

116

Локомотив массой m=50т тянет за собой два вагона массой m1=40т каждый с постоянной скоростью v. Найти силу тяги F двигателя локомотива и силы F1, F2 в точках сцепления, действующие на каждый вагон, если коэффициент трения скольжения μ=50*10^-3.

117

Тело массой 10,0кг поднимают с силой 150 Н по наклонной плоскости, составляющей угол 20,00 с горизонтом. Сила, приложенная к телу, направлена горизонтально. С каким ускорением будет двигаться тело, если коэффициент трения скольжения 0,300?

118

Автомобиль движется прямолинейно вдоль оси Х так, что уравнение движения имеет вид x=2t+0.6t^2м, где t - время в с. Найти силу тяги двигателя автомобиля, если коэффициент трения скольжения 0,100, а масса автомобиля 3,00т.

119

Тело массой m=10кг поднимают с силой F=139H по наклонной плоскости, составляющей угол а=40 с горизонтом. Эта сила приложена к телу под углом 60 относительно горизонта и направлена вверх. С каким ускорением а будет двигаться тело, если коэффициент трения скольжения 0,300?

121

При горизонтальном полете со скоростью V = 250 м/с снаряд массой m = 8 кг разорвался на две части. большая часть массой m1 = 6 кг получила скорость V1 = 400 м/с в направлении полета снаряда. Определить модуль и направление скорости V2 меньшей части снаряда.

122

Шар массой 1кг движется со скоростью 2м/с и сталкивается с шаром массой 2кг, который движется ему навстречу со скоростью 3м/с. Определить скорости шаров после абсолютно упругого, прямого, центрального удара

123

Снаряд, летевший со скоростью v = 400м/с, разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u1 = 150м/с. Определить скорость u2 большего осколка.

124

Шар массой m1=5кг движется со скоростью v1=1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=2кг . Найти скорости υ1 и υ2 шаров после удара? Удар абсолютно упругий прямой центральный.

125

В деревянный шар массой m1 = 8,00кг. подвешенный на нити длиной ℓ = 1,80 м, попадает горизонтально летящая пуля массой m2 = 4.00 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в ней пулей отклонилась от вертикали на угол α = 3.00 ?.

126

Шар массой m1=1кг движется со скоростью м1=3,5м/с, догоняет шар массой m2=2кг, движущийся в том же направлении со скоростью v2=1 v/c. и сталкивается с ним. Каковы скорости υ1 и υ2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим прямым центральным.

127

Шар массой m1=3 кг движется со скоростью v1=2 м/c и сталкивается с покоящимся шаром массой m2=5 кг. Какая работа А будет совершена при деформации шаров? Удар считать абсолютно неупругим, прямым, центральным.

128

Движущийся шар массой m1 ударяется о неподвижный шар массой m2. Каким должно быть отношение масс , чтобы при центральном абсолютно упругом ударе скорость первого шара уменьшилась в 1,5 раза и оба шара двигались в одном направлении.

129

Шар массой 5,00кг ударяется о неподвижный шар массой 2,50кг, который после удара стал обладать кинетической энергией 5,00 Дж. Считая удар центральным и абсолютно упругим, найти для первого шара кинетическую энергию до удара и после удара

130

Шар массой 200г, движущийся горизонтально с некоторой скоростью, столкнулся с неподвижным шаром массой 400г. Шары абсолютно упругие, удар прямой, центральный. Какую долю своей кинетической энергии первый шар передал второму?

131

Какую надо совершить работу А, чтобы пружину жесткостью k=800кН/м, сжатую на 6 см, дополнительно сжать на 8 см?

133

При сжатии невесомой пружины в пистолете была совершена работа 0,120 Дж. Затем из пружинного пистолета был произведен выстрел пулей массой 8г. Определить максимальную силу, прикладываемую для сжатия пружины, и скорость пули при вылете её из пистолета. Коэффициент жёсткости пружины 150Н/м.

134

Груз массой 10,0кг перемещают с постоянным ускорением вверх по наклонной плоскости с углом у основания 40,00 на расстояние 2,00м. Найти работу, совершаемую при перемещении груза, если время движения 2,50с, а коэффициент трения скольжения 0,150. Перед началом движения груз находится в состоянии покоя.

136

Тело массой 2кг под действием силы 50Н поднимается по наклонной плоскости с углом у основания 30 на высоту 1м. Направление силы совпадает с направлением движения тела. Коэффициент трения скольжения тела 0,2. Определить величину совершаемой работы А. Найти скорость тела в момент окончания подъёма.

137

Тело массой m=5кг поднимают вертикально вверх на высоту h=10м под действием силы F=120Н. Найти конечную скорость v тела, используя закон сохранения энергии.

138

На тонкой невесомой нити длиной L=1м висит груз массой m=2кг. Какую начальную скорость v0 нужно сообщить грузу, чтобы он смог сделать полный оборот?

139

На тонком невесомом стержне длиной l = 1,00 м, висит груз массой m = 2,00 кг. Какую начальную скорость нужно сообщить грузу, чтобы он смог сделать полный оборот?

140

Автомобиль, двигаясь равноускоренно из состояния покоя развивает скорость v2=54 км/ч. Найти отношения работы А1, совершаемой двигателем автомобиля при разгоне из состояния покоя до v1=27 км/ч, к работе А2, затраченной на увеличение скорости от v1 до v2. Силами трения и сопротивления пренебречь.

141

Тонкостенный цилиндр, масса которого m = 12,0 кг, а диаметр основания d = 30,0 см, вращается согласно уравнению φ = А+Bt+Cr3 ,где А = 4,00 рад, В = -2,00 рад/с, С = 0,20 рад/с3 . Определить действующий на цилиндр момент сил М в момент времени t = 3,00 c.

142

На обход маховика диаметром d=60см намотан невесомый и нерастяжимый шнур, к концу которого привязан груз массой m=2кг. Груз, опускаясь, раскручивает маховик. Определить момент инерции I маховика, если он, вращаясь равноускоренно, за время t=3с приобрел угловую скорость w=9 рад/с.

143

Нить с привязанными к ее концам грузами массой 50 г и 60 г перекинута через блок диаметром 4 см. Определить момент инерции блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение 1.5 рад/с2.

144

145

Определить момент силы M, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой 12,0 с–1, чтобы он остановился в течении времени 8,00 с. Диаметр блока 30,0 см. Массу блока 6,00 кг считать равномерно распределенной по ободу.

146

Блок, имеющий форму диска массой m = 0,400кг вращается под действием силы натяжения нити, к кон¬цам которой подвешены грузы массами m1 = 0,300кг и m2 = 0,700кг Определить силы натяжения Т1 и Т2 нити по обе стороны блока.

147

Однородный стержень длиной 2,00м и массой 0,500 кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением вращается стержень, если вращающий момент 0,500Нм, а момент силы трения 0,140Нм

148

Шар массой 10кг и радиусом 20см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид φ=А+Bt^2+Ct^3, где А = 5рад, В = 4рад/с^2, С = - 0,1рад/с^3. По какому закону меняется момент сил, действующих на шар? Какова величина момента сил в момент времени 2с?

149

Однородный стержень длиной 3м и массой 1,5кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через конец стержня. С каким угловым ускорением вращается стержень, если вращающий момент 2,5Нм. Силой трения пренебречь.

150

Однородный диск радиусом 20 см и массой 5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Зависимость угловой скорости от времени задается уравнением ... , где А=8 рад/с , В=8 рад/с^2 . Найти величину касательной силы, приложенной к ободу диска, угловое ускорение и частоту вращения диска через 1 с после начала движения.

151

152

Карандаш, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую w и линейную скорости V будут иметь в конце падения:
1) середина карандаша
2) его верхний конец?
Длина карандаша l=15см

153

На краю платформы в виде диска, вращающего по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n1=8,00 мин -1 ,стоит человек массой m1=70,0 кг. Когда человек перешёл в центр платформы, она стала вращаться с частотой n2=10,0 мин-1. Определить массу m2 платформы. Момент инерции I человека рассчитывать как для материальной точки.

154

Однородный стержень длиной l = 1,79 м подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. На какой угол необходимо отклонить стержень, чтобы нижний конец стержня при прохождении положения равновесия имел скорость v = 5,00 м/с?

155

На краю неподвижной платформы в виде диска диаметром 2м и массой 200кг стоит человек массой 60кг. С какой угловой скоростью начнёт вращаться платформа, если человек поймает летящий на него мяч массой 0,5кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии 1,5м от оси платформы. Скорость мяча 5м/с. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

156

Два горизонтально вращающихся один над другим диска расположены так, что плоскости их параллельны, а центры лежат на одной вертикали. Угловая скорость и момент инерции первого диска равны ω1 = 1,57рад/с и I1 = 21,2кгм2 , а второго соответственно ω2 = 3,15рад/с и I2 = 16,4кгм2. Первый диск падает на второй , и система вращается как единое целое. Определить угловую скорость вращения дисков.

157

В центре вращающейся горизонтальной платформы массой m=80кг и радиусом R=1м стоит человек и держит в разведенных в стороны руках гири. Во сколько раз увеличится кинетическая энергия платформы с человеком, если человек, опустив руки, уменьшит свой момент инерции от I=2.94 до I2=0,980кг*м^2? Считать платформу однородным диском.

158

На краю неподвижной платформы в виде диска диаметром 2,00м и массой 150кг стоит человек массой 80,0кг. С какой угловой скоростью начнёт вращаться платформа, если человек толкнет стальной шар массой 5,00кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии 1,30м от оси платформы. Скорость мяча 5,00м/с. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

159

Горизонтальная платформа массой m = 80 кг и радиусом R = 1 м вращается с угловой частотой v1 =20 об/мин. В центре платформы стоит человек и держит в расставленных руках гири. С какой частотой v2 будет вращаться платформа, если человек. опустив руки, уменьшит свой момент инерции от 2,94 до 0.98 кг∙м^2.? Считать платформу однородным диском.

160

Два горизонтально вращающихся один над другим диска расположены так, что плоскости их параллельны, а центры лежат на одной вертикали. Угловая скорость и момент инерции первого диска равны ω1 = 3,47рад/с и I1 = 10,2кгм2 , а второго соответственно ω2 = 6,15рад/с и I2 = 11,2кгм2. Первый диск падает на второй , и система вращается как единое целое. Определить угловую скорость вращения дисков.

161

Тело движется с постоянной скоростью V относительно инерциальной системы отсчета. При каком значении скорости V длина тела в этой системе отсчета будет в два раза меньше его собственной длины? Чему равна относительная величина сокращения длины тела?

162

Ракета движется со скоростью v относительно инерциальной системы отсчета. При каком значении скорости v длина ракеты в данной системе отсчета будет на η=36% меньше ее собственной длины?

163

Во сколько раз увеличится продолжительность существования нестабильной частицы для наблюдателя, мимо которого она движется со скоростью, составляющей 99% скорости света в вакууме?

164

Найти полную Е и кинетическую Ек энергию (в мегаэлектрон-вольтах) электрона, движущегося со скоростью V=0.75c. где с – скорость света в вакууме ( , 1эВ=1,60*10-19Дж)

165

Частица движется со скоростью v = c/3. Найти отношение энергии покоя к кинетической энергии частицы.

166

При каком значении β =v/c, где v - скорость движения частицы, c - скорость света в вакууме, полная энергия любой частицы вещества в 3 раза больше ее энергии покоя?

167

Найти скорость движения электрона, если его полная энергия в 10раз больше энергии покоя.

168

Скорость электрона v=0.8c, где c – скорость света в вакууме. Зная энергию покоя электрона Е0=0,511 МэВ, определить в тех же единицах кинетическую энергию Ек электрона.

169

170

При каком значении β=v/c, где v- скорость движения частицы; с - скорость света в вакууме, кинетическая энергия Ек частицы будет равна удвоенной энергии покоя Е0 данной частицы?

Методичка Z793

Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Институт холода и биотехнологий
Н.В.Нименский, С.С. Прошкин, В.А. Самолетов
Физика
Контрольная работа №2
Санкт-Петербург 2012

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.
Выполнены следующие задачи:

201

202

Шарик массой 100мг с зарядом 16,7нКл подвешен на нити. На какое расстояние нужно поднести к нему снизу одноимённый и равный ему заряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась в два раза

203

В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды по 2,00нКл каждый. В центр квадрата помещён отрицательный заряд. Найти величину этого заряда, если результирующая сила, действующая на каждый заряд в углах квадрата, равна нулю.
Ответ: Q=-1,91·10^-9 Кл

204

205

Два шарика одинакового радиуса и веса подвешены на нитях так, что их поверхности соприкасаются. После сообщения шарикам заряда 400нКл они оттолкнулись друг от друга и разошлись на угол 60. Найти массы шариков, если расстояние от точки подвеса до центра шарика равно 400мм
Ответ: m=5,48·10^-5 кг

206

В вершинах правильного шестиугольника со стороной 10 см расположены одинаковые заряды по 1 нКл каждый. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны остальных.
Ответ: F=1,64·10^-6 H

207

Два положительных заряда 1,67нКл и 3,33нКл закреплены на расстоянии 100см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Массой тел пренебречь.
Ответ: x=0,414i от меньшего ряда

208

На расстоянии 20,0см находятся два точечных заряда: 100нКл и -50нКл. Определить силу, действующую на заряд -10,0нКл, если он расположен на перпендикуляре, восстановленном от середины линии, соединяющей заряды, на расстоянии 300мм от нее.
Ответ: F= 6,04 ·10^-5 H

209

На шелковых нитях длиной 15см каждая, прикрепленных в одной точке, подвешены два шарика по 100мг. При сообщении им одинаковых зарядов нити разошлись так, что каждая из них составила с вертикалью угол 30. Определить величину зарядов и силу взаимодействия между ними. Массой нитей пренебречь.
Ответ: q= 37,7 нКл, F_k= 0,57 мН

210

Расстояние между двумя точечными зарядами 1 мкКл и – 1 мкКл, равно 10 см. Определить силу, действующую на точечный заряд 10нКл, удаленный на 60мм от первого и 80мм от второго зарядов.
Ответ: F₃=2,87·10^-2H

211

Расстояние между точечными зарядами 32мкКл и минус 32мкКл равно 12см . Определить напряженность поля в точке, удаленной на 80мм как от первого, так и от второго заряда.

212

В двух противоположных вершинах квадрата расположены положительные заряды, а в третьей вершине – отрицательный заряд. Величина каждого заряда 100нКл, а сторона квадрата 10,0см. Найти напряженность электрического поля в четвертой вершине квадрата.
Ответ: E₄= 8,23·10⁴В/м

213

Электрическое поле создано двумя бесконечно длинными параллельными прямыми тонкими проволоками, расстояние между которыми 120мм. Линейная плотность заряда на первой проволоке 60нКл/м, а на второй - 80нКл/м. Определить напряжённость поля в точке удалённой на 70мм от первой и на 100мм от второй проволоки
Ответ: E= 2,08·10⁴ В/м

214

Имеются две металлические концентрические сферы , радиусы которых 5,00см и 10,0 см и заряды 20,0 нКл и -10,0нКл. Определить напряженность электрического поля, созданного этими сферами в точках, отстоящих от центра сфер на расстоянии 30,0 мм; 80,0мм; 140мм
Ответ: E₁=0, E₂= 2,81·10⁴, E₃=4,49·10³

215

Имеются две металлические концентрические сферы, радиусы которых 150 и 250мм, а заряды 120 и 240нКл. Определить напряжённость поля, созданного этими сферами в точках, отстоящих от центров сфер на расстоянии 100; 200; 300мм

216

217

Электрическое поле создано двумя бесконечно большими параллельными плоскостями с поверхностной плотностью заряда 60,0 нКл/м2 и 100 нКл/м2. Определить напряженность поля между плоскостями и вне плоскостей

218

219

Поле создано бесконечной плоскостью с поверхностной плотностью заряда 45н Кл/м2, к которой подвешен на нити шарик массой 10 г и зарядом 10н Кл. Определить угол, образованный нитью и плоскостью.

221

Два параллельные заряженные плоскости, поверхностная плоскость заряда которых 20 и минус 80 мкКл/м2, находятся на расстоянии 60 мм друг от друга. определить разность потенциалов между плоскостями.

223

Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью, линейная плотность заряда которой 200пКл. Определить разность потенциалов двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии 80,0мм и 120мм

224

Заряд равномерно распределен на бесконечной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10 нКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от нее на расстояние 10 см

225

В вершинах квадрата расположены точечные заряды 10,3нКл, - 0,66нКл, 0,99нКл, - 1,32нКл. Определить потенциал поля в центре квадрата, если его диагональ равна 200мм

226

Определить потенциал точки поля, созданного металлическим шаром с поверхностной плотностью заряда 100пКл/м2 и радиусом 10,0мм, если расстояние от этой точки до поверхности шара равно 90,0мм.

227

Две концентрические металлические заряженные сферы радиусами 50,0 и 100мм несут на себе заряды 20нКл и – 10нКл. Найти потенциал поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстоянии: 30мм, 80мм и 140мм

228

Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора равна 90В. Площадь каждой пластины 60см2. а заряд пластин 10нКл и -20нКл. На каком расстоянии друг от друга находятся пластины.

229

Имеются две металлические концентрические сферы, радиусы которых 150 и 250мм, а заряды 120 и 240нКл. Определить потенциал поля, созданного этими сферами в точках отстоящих от центров сфер на расстоянии : 100мм; 200мм; 300мм.

230

231

Какова будет разность потенциалов плоского воздушного конденсатора, заряженного до 200 В и отключенного от источника электрической энергии, если расстояние между пластинами изменить от 5,00 до 30,0 мм?

232

Конденсатор емкостью 3000 мкФ был заряжен до разности потенциалов 40,0 В. После отключения от источника напряжения конденсатор был соединен параллельно с другим, незаряженным конденсатором емкостью 5000мкФ. Какова разность потенциалов на обкладках такой батареи?

233

234

К плоскому воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 500В и отключённому от источника напряжения, присоединили параллельно второй незаряженный конденсатор таких же размеров и формы, но с диэлектриком (стекло). Определить диэлектрическую проницаемость стекла, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до 70,0В.

235

Радиус внутренней сферы воздушного конденсатора равен 10мм, радиус внешней сферы равен 40мм. Между сферами приложена разность потенциалов 300В. На сколько изменится разность потенциалов и ёмкость конденсатора, если его заполнить маслом?

236

237

238

Плоский воздушный конденсатор емкостью 10,0 пФ заряжен до разности потенциалов 400В и отключен от источника электрической энергии. Определить работу по раздвижению пластин конденсатора, если расстояние между ними было увеличено с 1 до 3мм. Какой будет разность потенциалов после раздвижения пластин?

239

Емкость плоского конденсатора равна 100 мкФ. Конденсатор заполнен фарфором (ε = 5). Конденсатор зарядили до разности потенциалов 600В и отключили от источника напряжения. Какую работу нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора?

240

Конденсатор ёмкостью 670пФ зарядили до разности потенциалов 1500В и отключили от источника электрической энергии. Затем к конденсатору параллельно присоединили незаряженный конденсатор ёмкостью 445пФ. Какое количество энергии запасённой в первом конденсаторе, было израсходовано на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов?

241

Батарея с ЭДС 6,00В и внутренним сопротивлением 1,40 Ом питает внешнюю цепь, состоящую из двух параллельных сопротивлений 2,00 Ом и 8,00 Ом. Определить разность потенциалов на зажимах батареи, силу тока в сопротивлениях и КПД этой цепи.

242

При подключении к источнику с внутренним сопротивлением 2 Ом сопротивления 4 Ом напряжение на зажимах падает до 6В. Какова полная мощность, развиваемая источником?

243

Какой ток пойдет по проводам при коротком замыкании, если на плитках с сопротивлением 200 Ом и 500 Ом при поочередном их включении выделяется одинаковая мощность 200Вт?

244

Найти внутреннее сопротивление генератора, если известно, что мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при двух значениях внешнего сопротивления R1=5 Ом и R2=0, 2 Ом. Найти КПД генератора в каждом из этих случаев.

245

246

В цепь последовательно включены медная и стальная проволоки равной длины и диаметра. Найти теплоту, выделяющуюся в медной проволоке, если в стальной выделилась теплота 0,1Дж. Удельное сопротивление меди и стали считать равно 1,7•10-8Ом•м и 10-7Ом•м.

247

Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника электрической энергии, если при силе тока 30,0А мощность во внешней цепи равна 180Вт, а при силе тока 10,0А эта мощность равна 100Вт

248

Лампочки, сопротивления которых 3,00 Ом и 12,0 Ом, поочередно подключаемые к некоторому источнику электрической энергии, потребляют одинаковую мощность. Найти внутреннее сопротивление источника и КПД цепи в каждом случае.

249

ЭДС батарейки карманного фонаря 4,5В, её внутреннее сопротивление 3 Ом. Сколько таких батареек надо соединить последовательно, чтобы питать лампу, рассчитанную на напряжение 220В и мощность 60Вт?

250

Обмотка электрического чайника имеет две секции. Если включить одну секцию, то вода закипит через 30,0 минут, если вторую, то через 45,0 минут. Через сколько минут закипит вода, если обе секции включить параллельно?

252

Если к клеммам батареи подключить вольтметр, сопротивление которого 100 Ом, то он показывает разность потенциалов 2,00 В. А если к клеммам этой же батареи подключить сопротивление 15,0 Ом, то включенный в цепь амперметр показывает силу тока 0,10А. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление батареи, если сопротивление амперметра 1,00 Ом.

253

254

Миллиамперметр предназначен для измерения силы тока не более 10мА. Какой шунт надо включить в схему, чтобы миллиамперметр можно было применять для измерения силы тока до 1А, если его внутреннее сопротивление 9,9Ом?

255

Амперметр, обладающий сопротивлением 50,0 мОм, рассчитан на измерение тока 1,50 А. Каким сопротивлением надо зашунтировать амперметр, чтобы можно было измерить ток до 10,0 А?

257

Миллиамперметр со шкалой от 0 до 15мА имеет сопротивление, равное 5 Ом. Каким должно быть сопротивление и как подключить его к прибору для измерения силы тока от 0 до 150мА

258

Имеется вольтметр с внутренним сопротивлением 2,00кОм , предназначенный для измерения разности потенциалов до 30,0В. Какое сопротивление надо взять и как его подключить, чтобы этим вольтметром можно было измерять разность потенциалов до 75,0В?

259

Имеется амперметр сопротивлением 0,18 Ом, предназначенный для измерения токов до 10,0А. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим амперметром можно было измерить силу тока до 100А?

260

Зашунтированный амперметр измеряет ток силой до 10А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра 20 мОм, а сопротивление шунта 5 мОм?

261

В однородном магнитном поле В=100 мТл равномерно с круговой частотой w=40 рад/с вращается металлический стержень длиной l=500 мм так, что ось вращения, проходящая через один из концов стержня, составляет угол а=30 с линиями магнитной индукции. Определить разность потенциалов, возникающую на концах стержня.

262

В однородном магнитном поле с индукцией 200мТл равномерно с частотой 5с-1 на непроводящей нити вращается металлический стержень, привязанный к нити за один из своих концов. Длина нити 500мм, длина стержня 300мм. Найти разность потенциалов, возникающую на концах стержня, если линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости вращения стержня и нити

263

В однородном магнитном поле, меняющемся со временем по закону B = kt , где k = 100мТл/с, равномерно с круговой частотой 30,0 рад/с вращается металлический стержень с длиной 300мм так, что ось вращения, перпендикулярная стержню и проходящая через один из его концов, составляет угол 60,00 с линиями магнитной индукции. Найти разность потенциалов на концах стержня через 2,00с после включения магнитного поля.

264

В однородном магнитном поле 300мТл начинает вращаться проводящий стержень длиной 600мм с угловым ускорением 40,0 рад/с2. Ось вращения, перпендикулярна стержню и проходящая через один из его концов, составляет угол α = 30,00 , с линиями магнитной индукции. Найти разность потенциалов на концах стержня через 5,00 секунд после начала вращения.

265

Стержень длиной 2,50 м движется с ускорением 1,25м/с2 в однородном магнитном поле индукцией 130мТл. Начальная скорость стержня равна нулю. Магнитное поле перпендикулярно стержню и направлено под углом 30,00 к скорости. Определить разность потенциалов между концами стержня через 15,0с после начала движения.

266

267

Две параллельные медные шины, расположенные в горизонтальной плоскости, помещены в вертикальное однородное магнитное поле В=200 мТл. Шины с одного конца замкнуты на сопротивление R=300 мОм. По шинам начинает скользить с постоянным ускорением а=2 м/с^2 медная перемычка, перпендикулярная шинам. Найти индукционный ток в контуре через 3 секунды после начала движения, если расстояние между шинами(длина перемычки) l=500мм

268

Рамка из провода сопротивлением 100мОм равномерно вращается с частотой 5,00с-1 в однородном магнитном поле, меняющемся по закону B = kt, где k = 500мТл/с. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Найти величину индукционного тока в рамке через 400мс после включения поля, если в начальный момент времени плоскость рамки была перпендикулярна линиям магнитной индукции, а площадь рамки 200см2

269

Вблизи бесконечно прямого провода с током лежит прямоугольная проволочная рамка сопротивлением R = 200мОм со сторонами а = 200мм и b = 400мм. Рамка и провод находятся в одной плоскости, причём стороны длиной b параллельны проводу и ближайшая из них отстоит от провода на расстояние ℓ = 10мм. Ток в проводе меняется по закону I = kt , где k = 10А/с. Найти индукционный ток в рамке.

270

Методичка Z794

Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Институт холода и биотехнологий
В.В. Курепин, В.А. Самолетов
Физика
Контрольная работа № 3
Санкт-Петербург 2012

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.
Выполнены следующие задачи:

301

Микроскопическая пылинка углерода (С) обладает массой 0,100нг. Определить количество вещества и число атомов.

302

Сколько атомов ртути содержится в воздухе объёмом 1,30м3 в помещении, зараженном ртутью, при температуре 20С, если давление насыщенного пара ртути при этой температуре 0,133Па?

303

Какова длина ребра куба, содержащего 10^6 молекул идеального газа при нормальных условиях.

307

Сколько атомов N содержится в натрии: 1) количество вещества 1моль; 2) масса 3г?

309

В баллоне объемом 5л содержится аргон массой 20г. Определить концентрацию молекул газа

310

Сколько молекул воды содержится в стакане вместимостью 0,25л при температуре 4С.

311

Баллон вместимостью 20,0л заполнен азотом при температуре 600К. Когда часть газа была израсходована, давление в баллоне понизилось на 150кПа. Определить массу израсходованного газа. Процесс считать изотермическим

312

313

При давлении 200кПа и температуре 70С плотность газа 2,41кг/м3. Какова молярная масса этого газа?

314

Газ находится при температуре 20С и давлении 500кПа. Какое давление потребуется для того, чтобы увеличить плотность газа в 2 раза, если его температура будет доведена до 80С.

315

Определить массу одного моля смеси, состоящей из кислорода массой 8г и углекислого газа массой 22г.

317

318

В баллоне вместимостью V=20л находится аргон(Ar) под давлением р1=800кПа и при температуре Т1=300К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до р2=400 кПа, а температура – Т2=250К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.

320

Определить плотность р водяного пара(H2O), находящегося под давлением р=5 кПа и имеющегося температуру Т=350К.

321

Определить внутреннюю энергию кислорода, а также среднюю кинетическую энергию молекулы этого газа при температуре 600К, если количество вещества этого газа равно 0,500 моль. Энергию колебательного движения не учитывать.

322

Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объёмом 10,0л под давлением 600кПа.

323

324

Молярная внутренняя энергия U некоторого двухатомного газа равна 12,04 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

325

327

329

330

Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы водяного пара при 400К и среднюю кинетическую энергию вращательного движения. Энергию колебательного движения не учитывать

332

Вычислить удельные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме газа, зная, что его молярная масса 40г/моль, а коэффициент Пуассона 1,67

333

Плотность некоторого газа при нормальных условиях равна р = 1,25 кг/м3. Коэффициент Пуассона равен 1,4. Определить удельные теплоемкости cp и cv этого газа.

334

Определить коэффициент Пуассона для газовой смеси, состоящей из водорода массой 4г и аммиака массой 8,5г

335

336

Рассчитать молярные и удельные теплоёмкости кислорода. Колебательные степени свободы не учитывать.

339

Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность сp–cv удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг∙К).

340

Найти удельные Супр и Судv , а также молярные Cмр и Смv теплоемкости азота ( N2). Колебательные степени свободы не учитывать.

341

Азот массой 5кг, нагретый на 250К, сохранил неизменный объём. Найти:
1) изменение внутренней энергии;
2) совершённую газом работу;
3) количество теплоты, сообщаемое газу

342

343

Баллон объемом V=20л содержит водород (H2) при температуре Т1=300К под давлением р1=400 кПа. Каковы будут температура Т2 и давление р2, если газу сообщить количество теплоты Q=6кДж

344

Кислород нагревается при постоянном давлении 80,0кПа. Его объём увеличивается от1,00 до 3,00м3. Определить изменение внутренней энергии кислорода, работу, совершённую газом при расширении, а также сообщённое количество теплоты. Найдите также молярную и удельную теплоёмкость при постоянном давлении.

345

Аммиак нагревается при постоянном давлении 50,0кПа. Его объём увеличивается от1,00л до 5,00л. Определить изменение внутренней энергии кислорода, работу, совершённую газом при расширении, а также сообщённое количество теплоты.

346

Азот (N2) массой m = 200г расширяется изотермически при температуре Т = 280К, причем объем газа увеличивается в два раза .Найти:1)совершенную при расширении газа работу А ; 2)изменение ∆U внутренней энергии ; 3)количество теплоты Ǫ, полученное газом.

347

При адиабатном сжатии кислорода массой m = 1 кг совершена работа А= 100 кДж. Определить конечную температуру Т2газа, если до сжатия кислород находился при температуре T1 = 300 К

348

Водород (Н2 ) при нормальных условиях имел объем V1=100м3. Найти изменение U внутренней энергии газа при его адиабатном расширении до объема V2=150м3.

351

352

353

354

Двухатомный газ совершает прямой цикл Карно. Определить КПД цикла, если известно, что на каждый моль этого газа при его адиабатном сжатии затрачивается работа 2 кДж. Температура нагревателя 127С.

355

Двухатомный газ совершает обратный цикл Карно. Определить холодильный коэффициент цикла, если известно, что на каждый моль этого газа при его адиабатном сжатии затрачивается работа 1,8кДж. Температура окружающей среды 20С

356

Газ, совершающий цикл Карно, КПД которого 25%, при изотермическом расширении производит работу 240Дж. Какова работа, совершаемая рабочим телом при изотермическом сжатии?

357

Идеальный газ совершает цикл Карно, 2/3 количества теплоты Q , полученной от нагревателя, отдает охладителю. Температура охладителя T=280К. Определить температуру Tн нагревателя.

360

362

Идеальный двухатомный газ в количестве v=1 моль находится под давлением р1=100 кПа при температуре Т1=300К. Вначале газ изохорно нагревают до давления р2=200кПа. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобарно был сжат до начального объема V1. Построить график цикла в координатах р, V. Определить температуру Т газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии S на участке изотермического расширения.

363

364

Идеальный двухатомный газ совершает прямой цикл, состоящий из изохоры, изотермы и изобары. Начальные параметры состояния: Т1 = 350К, р1 = 300кПа, V1 = 15л. При изохорном нагревании давление поднимается до р2 = 400кПа, а при изобарной расширении объём увеличивается в 2 раза. Построить график цикла в координатах p, V. Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического расширения

365

366

Кислород в количестве 16,0г совершает прямой цикл, состоящий из изотермы, изобары и адиабаты. В начальном состоянии газ занимает объём 10,0л при давлении 120кПа. Вначале давление газа изотермически уменьшается в 2 раза, затем путем изобарного сжатия и адиабатного сжатия газ возвращается в начальное состояние. Построить график цикла. Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического расширения

367

Идеальный многоатомный газ, содержащий количество вещества 2,00 моль совершает прямой цикл. В начальном состоянии газ занимает объём 20,0л при давлении 150кПа. Сначала объём газа изобарно увеличивается в 3 раза, а затем путем изохорного охлаждения и изотермического сжатия он возвращается в первоначальное состояние. Построить график цикла в координатах p, V. Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического сжатия.

368

Идеальный двухатомный газ в количестве v=0.1 моль совершает прямой цикл, состоящий из изобары, изохоры и адиабаты. В начальном состоянии газ занимает объем V1=4л при давлении р1=200 кПа. Газ изобарно нагревают на Т=150К, а затем изохорно охлаждают и, наконец, адиабатно сжимают до начального состояния. Построить график цикла в координатах p, V. Определить температуру Т газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии S на участке изобарного расширения.

369

Идеальный одноатомный газ в количестве 0,300 моль совершает прямой цикл, состоящий из изохоры, адиабаты и изотермы. В начальном состоянии газ занимает объём 3,00л при температуре 400К. Газ изохорно нагревают до давления 500кПа. Затем газ адиабатно расширяют до первоначальной температуры и изотермически сжимают до первоначального давления. Построить график цикла в координатах p, V . Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического сжатия

Методичка Z795

Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Институт холода и биотехнологий
А.Ф. Костко, В.А. Самолетов
Физика
Контрольная работа № 4
Санкт-Петербург 2012

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.
Выполнены следующие задачи:

401

Красная граница фотоэффекта для цинка 293нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны 200нм.

402

403

Фотон с энергией ε = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс p, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластины.

407

409

Какая доля энергии фотона, вызывающего фотоэффект, расходуется на работу выхода, если наибольшая скорость электронов, вырванных с поверхности металла 10^6м/с? Красная граница фотоэффекта для этого металла соответствует длине волны 290нм

410

412

Определить энергетическую освещённость зеркальной поверхности, если давление, производимое излучением 40мкПа. Излучение падает нормально к её поверхности. Провести тот же расчёт для абсолютно чёрной поверхности.

413

Фотон с длиной волны 5пм рассеиваются электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны max рентгеновских лучей в рассеянном пучке.

414

Свет падает нормально на абсолютно чёрную поверхность. Под каким углом должен падать свет на зеркальную поверхность, чтобы давление было таким же?

415

Фотон с энергией 1,533МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии. Определить импульс и кинетическую энергию электрона отдачи

416

Определить коэффициент отражения  поверхности, если при энергетической освещенности 120 Вт/м2 давление р света на нее оказалось равным 500нПа.

418

Найти силу светового давления, действующего на солнечную батарею площадью 300м2, развёрнутую в околоземном космическом пространстве. Свет падает на поверхность нормально. Солнечная постоянная Ес = 1,35•103Дж/м2•с.

419

В результате эффекта Комптона фотон с энергией ε1 = 1,02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол θ = 150°. Определить энергию рассеянного фотона

420

Лазер излучил в импульсе длительностью 130мкс пучок света с энергией 10Дж . Найти среднее давление этого импульса, если его сфокусировать в пятно диаметром 10мкм на поверхность, перпендикулярную к пучку света, с коэффициентом отражения 0,5.

421

423

Найти мощность, излучаемую абсолютно чёрным шаром радиусом 100мм, который находится в комнате при температуре 200С.

424

Во сколько раз увеличится мощность теплового излучения абсолютно чёрного тела, если максимум испускательной способности тела переместится с 700нм до 600нм?

425

Мощность излучения абсолютно черного тела 100 Вт. Найти площадь S излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны 2мкм.

427

Оценить температуру поверхности звезды, если максимум спектральной плотности энергетической светимости её излучения приходится на фиолетовую область видимого диапазона спектра с длиной волны 410нм. Считать, что звезда излучает как абсолютно чёрное тело.

429

Определить температуру в печи, если из маленького отверстия в её дверце излучается за время 1с энергия 27,5Дж. Площадь отверстия 1,44см2. Считать, что печь излучает как абсолютно чёрное тело.

430

431

Во сколько раз увеличится радиус орбиты в атоме водорода, находящегося в основном состоянии, при возбуждении его фотоном с энергией 12,09эВ?

432

Вычислить по теории Бора номер орбиты, на которой скорость электрона в атоме водорода равна 734км/ч.

433

Вычислить по теории Бора период Т обращения электрона на орбите в атоме водорода, находящемся в возбуждённом состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 2.

434

435

Вычислить длину волны всех видимых спектральных линий серии Бальмера

436

Найти λmin и λmax для серии Лаймана в спектре атома водорода.

439

Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическим уровне. Определить кинетическую T, потенциальную П и полную E энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.

440

Фотон выбивает из атома водорода, находящемся в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Ε=10эВ. Определить энергию фотона. Результат выразить в электрон–вольтах.

441

Вычислить длину волны де Бройля электрона, имеющего кинетическую энергию 100эВ

443

Вычислить длину волны де Бройля атома урана , имеющего кинетическую энергию 100 эВ.

444

Определите длину волны де Бройля для молекулы водорода, движущейся со средней квадратичной скоростью при 20С

445

Вычислить длину волны де Бройля молекулы кислорода, соответствующую среднеквадратичной скорости при температуре 200С.

446

Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100пм до 50пм?

447

При каком значении кинетической энергии ( в МэВ) дебройлевская длина волны электрона равна его комптоновской длине волны?

448

452

454

455

Активность радиоактивного элемента уменьшилась в 2,5 раза за 7,0 суток. Найти период полураспада этого вещества.

456

Вычислить в а.е.м. массу атома лития – 7, энергия связи ядер которого 39,3 Мэ.

457

Вычислить ( в а.е.м. ) массу ядра углерода С – 12 , у которого энергия связи на один нуклон равна 6,04 МэВ.

458

Считая, что в одном акте деления урана – 235 освобождается энергия 200МэВ, определить какое количество урана расходуется в сутки на атомной электростанции мощностью 1,00 МВт.

460

Сколько тепла выделяется при образовании m = 1г гелия 2He4 из дейтерия 1H2 ? Написать уравнение этой ядерной реакции. Масса атома гелия m1 = 4,00260а.е.м., масса атома дейтерия m2 = 2,01410а.е.м.

461

Вычислить удельную изохорную теплоёмкость кристаллической решетки бериллия при температуре Т1 = 10,0К; Т2 = 1000К.

462

Вычислить удельную изохорную теплоёмкость кристаллической решётки никеля при температурах 15К и 1500К

463

Вычислить удельную изохорную теплоёмкость кристаллической решётки кобальта при температуре 12 К; 600К

464

Вычислить удельную изохорную теплоёмкость кристаллической решётки ниобия при температурах 4,22К и 300К

465

Во сколько раз уменьшится удельная изохорная теплоёмкость кристаллической решётки циркония при охлаждении от температуры 700К до температуры 2К

467

Выберите материал с наименьшей удельной изохорной теплоёмкостью кристаллической решётки при криогенных температурах из следующего списка: бериллий, висмут, железо, золото, кобальт, никель, платина , серебро. Обосновать выбор. Чему равна удельная теплоёмкость выбранного материала при температуре 10К.

468

Выберите материал с наибольшей удельной теплоёмкостью кристаллической решётки при криогенных температурах из следующего списка: бериллий, висмут, железо, золото, кобальт, никель, платина, серебро. Обосновать выбор. Чему равна удельная теплоёмкость выбранного материала при температуре 10К.

469

Титановая и циркониевая детали работают при температуре 10К. Найти массу титановой детали, у которой изохорная теплоёмкость кристаллической решётки равна изохорной теплоёмкости кристаллической решётки циркониевой детали массой 100г

Методичка Z798

Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Институт холода и биотехнологий
В.А. Самолетов
Физика
Контрольная работа № C1
Санкт-Петербург 2012

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.

102

103

Снаряд, летевший со скоростью v = 400м/с, разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью u1 = 150м/с. Определить скорость u2 большего осколка.

104

Шар массой 5 кг движется со скоростью 1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой 2 кг. Найти скорости шаров после удара. Удар абсолютно упругий прямой центральный.

105

106

Шар массой m1=1 кг движется со скоростью v1=3,5 м/c, догоняет шар массой m2=2 кг, движущийся в том же направлении со скоростью v2=1 м/c, сталкивается с ним. Каковы скорости u1 и u2 шаров после удара? Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

107

108

Движущийся шар массой m1 ударяется о неподвижный шар массой m2. Каким должно быть отношение масс , чтобы при центральном абсолютно упругом ударе скорость первого шара уменьшилась в 1,5 раза и оба шара двигались в одном направлении ?

109

Шар массой m1=5кг ударяется о неподвижный шар массой m2=2.5кг, который после удара стал обладать кинетической энергией Ек2=5Дж. Считая удар центральным и абсолютно упругим, найти для первого шара кинетическую энергию до удара Ек1 после удара.

110

Движущийся шар массой m1=200г ударяется о неподвижный шар массой m2=400г. Считать удар абсолютно упругим прямым центральным. Какую часть кинетической энергии Е первый шар передает второму?

111

Тонкостенный цилиндр, масса которого m=12кг, а диаметр основания d=30см, вращается согласно уравнению А+Вt+Сt^3, где А=4рад; В=-2рад/с; С=0,2 рад/с^3. Определить действующий на цилиндр момент сил М в момент времени t=3с.

112

На обод маховика (диска) диаметром d=60 см намотан невесомый и нерастяжимый шнур, к концу которого привязан груз массой m=2 кг. Груз, опускаясь, раскручивает маховик. Определить момент инерции I маховика, если он, вращаясь равноускоренно, за время t=3 с приобрел угловую скорость 9 рад/с.

113

Невесомая и нерастяжимая нить с привязанными к ее концам грузами массой m1=50г и m2=60г, соответственно, перекинута через блок диаметром d=4см. Определить момент инерции I блока, если он получил угловое ускорение е=1,5 рад/с^2.

114

Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению a= At+Bt^3, где A=2,00рад, В=0,200рад/сек. Определить вращающий момент, действующий на стержень через время 2 с после начала вращения, если момент инерции стержня 0,048 кг·м2.

115

Определить момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой n=12c-1, чтобы он остановился в течение времени t=8c. Диаметр блока d=30см. Массу блока m=6кг считать равномерно распределенной по ободу.

116

Блок массой m = 0.4 кг, имеющий форму сплошного диска, вращается под действием силы натяжения невесомой и нерастяжимой нити, к концам которой подвешены грузы массой m1 = 0.3 кг и m2 = 0.7 кг. определить силы Т1 и Т2 натяжения нити по обе стороны блока.

117

Однородный стержень длиной 2м и массой 0,5кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением вращается стержень, если вращающий момент 0,5Нм, а момент силы трения 0,14Нм

118

Шар массой 10кг и радиусом 20см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид А+Вt^2+Сt^3 , где А = 5рад, В = 4рад/с2, С = - 0,1рад/с3. По какому закону меняется момент сил, действующих на шар? Какова величина момента сил в момент времени 2с?

119

120

Однородный диск радиусом 20 см и массой 5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Зависимость угловой скорости от времени задается уравнением ω =А + Bt , где А=8 рад/с , В=8 рад/с^2 . Найти величину касательной силы, приложенной к ободу диска, угловое ускорение и частоту вращения диска через 1 с после начала движения.

121

Однородный тонкий стержень массой т1 = 0,2 кг и длиной l = 1м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной стрежню и проходящей через его центр масс. В верхний конец стержня попадает пластилиновый шарик массой m2 = 10 г, движущийся со скоростью 10 м/с, и прилипает к стержню. Определить угловую скорость системы сразу после взаимодействия.

122

123

На краю платформы в виде диска, вращающегося по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n1=8мин-1 , стоит человек массой m1=70кг . Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой n2=10мин-1 . Определить массу m2 платформы. Момент инерции I человека рассчитывать как для материальной точки.

124

Однородный стержень длиной 1,79 м подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. На какой угол необходимо отклонить стержень, чтобы нижний конец стержня при прохождении положения равновесия имел скорость v = 5,00 м/с?

125

На краю неподвижной платформы в виде диска диаметром 2м и массой 200г стоит человек массой 60кг. С какой угловой скоростью начнёт вращаться платформа, если человек поймает летящий на него мяч массой 0,5кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии 1,5м от оси платформы. Скорость мяча 5м/с. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

126

Два горизонтальных диска свободно вращаются вокруг вертикальной оси, проходящей через их центры. Диски вращаются в одном направлении с угловыми скоростями ω1 = 1,57рад/с и ω2 = 3,15рад/с .Моменты инерции дисков относительно данной оси I1 = 21,2кгм2 и I2 = 16,4кгм2 .После падения верхнего диска на нижний они начали вращаться как единое целое. Найти угловую скорость вращения дисков.

127

В центре вращающейся горизонтальной платформы массой m=80 кг и радиусом R=1м стоит человек и держит в разведенных руках гири. Во сколько раз увеличится кинетическая энергия платформы с человеком, если человек, опустив руки, уменьшит свой момент инерции от I1=2,94 до I2=0,98кг*м2? Считать платформу однородным диском.

128

На краю неподвижной платформы в виде диска диаметром 2м и массой 150кг стоит человек массой 80кг. С какой угловой скоростью начнёт вращаться платформа, если человек толкнёт стальной шар массой 5кг? Траектория шара горизонтальна, перпендикулярна радиусу и проходит на расстоянии 1,3м от оси платформы. Скорость шара 5м/с. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

129

Горизонтальная платформа массой m = 80 кг и радиусом R = 1 м вращается с угловой частотой v1 =20 об/мин. В центре платформы стоит человек и держит в расставленных руках гири. С какой частотой v2 будет вращаться платформа, если человек. опустив руки, уменьшит свой момент инерции от 2,94 до 0.98 кг∙м2.? Считать платформу однородным диском.

130

Два горизонтальных диска свободно вращаются вокруг вертикальной оси, проходящей через их центры. Диски вращаются в противоположных направлениях с угловыми скоростями ω1 = 3,47рад/с и ω2 = 6,15рад/с. Моменты инерции дисков относительно данной оси I1 = 10,2кгм2 и I2 = 11,2кгм2. После падения верхнего диска на нижний они начали вращаться как единое целое. Найти угловую скорость вращения дисков.

131

Расстояние между точечными зарядами 32 мкКл и минус 32 мкКл равно 12 см. Определить напряженность поля в точке, удаленной на 80 мм как от первого, так и от второго заряда.

132

В двух противоположных вершинах квадрата расположены положительные заряды, а в третьей вершине – отрицательный заряд. Величина каждого заряда 100 нКл, а сторона квадрата 10см. Найти напряженность электрического поля в четвертой вершине квадрата.

133

135

136

137

Две параллельные плоскости одноимённо заряжены с поверхностной плотностью зарядов 60нКл/м2 и 100нКл/м2. Определить напряжённость поля: а) между плоскостями, б) вне плоскостей.

138

139

140

Точечные заряды 10нКл и -20нКл находятся на расстоянии 90мм друг от друга. Определить напряжённость поля в точке, удалённой на расстояние 80мм от первого заряда и на 70мм от второго заряда

141

Треугольный проволочный контур составлен из двух сторон и диагонали квадрата. По контуру течет ток I=5А. Найти индукцию магнитного поля В в свободной вершине квадрата, если сторона квадрата а=60мм.

142

Проводящий контур составлен из дуги окружности с центральным углом равным 300, концы которой соединены хордой . Найти индукцию магнитного поля в центре окружности, если ток в контуре 10А а радиус окружности 100мм.

143

Длинный провод с током I=10 А согнут под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля В в точке, которая отстоит от плоскости проводника на h=350мм и находится на перпендикуляре, проходящем через точку изгиба.

144

Проводящий контур составлен из дуги окружности с центральным углом равным 90, концы которой соединены хордой (сегмент окружности). Найти индукцию магнитного поля в центре окружности, если ток в контуре 7А а радиус окружности 50мм.

146

148

Бесконечно длинный прямой проводник, по которому идет ток силой I=25А , согнут под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля В в точке, которая находится внутри угла, на биссектрисе, на расстоянии d=100мм от вершины.

149

Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. По проводу идёт ток силой 5А. Найти радиус петли, если известно, что индукция магнитного поля в центре петли равна 50мкТл.

150

Бесконечно длинный провод образует круговую петлю, касательную к проводу. петля повернута так, что ее плоскость перпендикулярна проводу. Найти напряженность магнитного поля в центре петли, если ее радиус R=10см, а сила тока в проводе I=15А.

151

152

В вертикальном магнитном поле с индукцией В=725 мТл находится проволочный круговой контур. Контур может вращаться вокруг горизонтальной оси, касательной к контуру и лежащей с ним в одной плоскости. Когда по контуру пропустили ток силой I=2.45А, плоскость контура отклонилась от вертикали на угол а. Найти величину угла а. если масса единицы длины проволоки р=44,6 г/м.

153

В вертикальном магнитном поле находится проволочный круговой контур массой m=7.86 г, площадью S=144см2. Контур может вращаться вокруг горизонтальной оси, касательной к контуру и лежащей с ним в одной плоскости. Когда по контуру пропустили ток силой I=5.25А, то плоскость контура отклонилась от вертикали на угол a=45. Найти величину индукции магнитного поля, а также магнитный момент контура.

154

Проволочный квадратный контур висит и может вращаться вокруг одной из своих горизонтальных сторон. Контур помещен в вертикальное магнитное поле. Когда по контуру пропустили электрический ток силой I=23.2 А, плоскость контура отклонилась от вертикали на угол а=3,57. Найти индукцию магнитного поля, если масса единицы длины провода р=30 г/м.

155

Проволочная рамка в виде равностороннего треугольника может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через вершину треугольника параллельно противоположной стороне. Ток в рамке I=1,44А, масса единицы длины проволоки р=37,9г/м. Рамка находится в однородном магнитном поле B=186 мТл, направленном вертикально вверх. Найти угол отклонения плоскости рамки от вертикали.

156

Проволочная рамка в виде равностороннего треугольника может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через вершину треугольника параллельно противоположной стороне. Ток в рамке I=1,44А, масса единицы длины проволоки р=37,9г/м. Рамка находится в однородном магнитном поле B=186 мТл, направленном вертикально вверх. Найти угол отклонения плоскости рамки от вертикали.

157

158

Ось вращения квадратной рамки проходит через её середину параллельно двум сторонам. Сторона рамки а=369мм, сила тока Ip=1,74A. Над плоскостью рамки параллельно оси расположен длинный провод с током силой I=5,06A. Две стороны рамки, параллельные проводу, отстоят от него на одинаковое расстояние l=248мм. Найти силы Ампера, действующие на эти стороны рамки, и момент сил Ампера, действующий на рамку.

159

160

161

В однородном магнитном поле B=100мТл равномерно с частотой V=40рад/сeк вращается металлический стержень длиной l=500 мм так, что ось вращения, проходящая через один из концов стержня.составляет угол а=30 с линиями магнитной индукции. Определить разность потенциалов, возникающую на концах стержня.

162

163

В однородном магнитном поле, меняющемся со временем по закону B=kt, где k=100 мТл/с, равномерно с круговой частотой ω=30 рад/с вращается металлический стержень длиной l=300мм так, что ось вращения, перпендикулярная стержню и проходящая через один из его концов, составляет угол 60, с линиями магнитной индукции. Найти разность потенциалов на концах стержня через 2 секунды после включения магнитного поля.

164

165

Стержень длиной 2,5м движется с ускорением 1,25м/с2 в однородном магнитном поле индукцией 130мТл. Начальная скорость стержня равна нулю. Магнитное поле перпендикулярно стержню и направлено под углом 30 к скорости. Определить разность потенциалов между концами стержня через 15с после начала движения.

166

167

168

169

170

В одной плоскости с прямым бесконечным проводником с током 30А лежит квадратная проволочная рамка со стороной 200мм. Две стороны рамки параллельны току, причём ближняя из них отстоит от проводника на расстоянии 10мм. За время 100мс рамку проворачивают на угол 90 вокруг оси, перпендикулярной току и проходящей через середины двух сторон рамки. Найти среднее значение тока индукции в рамке за время поворота, если сопротивление рамки 500мОм

Методичка Z799

Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Институт холода и биотехнологий
В.А. Самолетов
Физика
Контрольная работа №C2
Санкт-Петербург 2012

Стоимость решения одной задачи по физике от ... руб.
Выполнены следующие задачи:

201

Складываются два колебания одинакового направления: , где А1 = 30мм, А2 = 40мм, ω1 = ω2 = πс-1, τ = 600мс. В выбранном масштабе произвести сложение указанных колебаний методом векторных диаграмм в момент времени t = 0 . Определить амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. Написать уравнение колебания с числовыми коэффициентами.

202

Складываются два колебания одинакового направления: , где А1 = 30мм, А2 = 40мм, ω1 = ω2 = πс-1, τ = 400мс. В выбранном масштабе произвести сложение указанных колебаний методом векторных диаграмм в момент времени t = 0 . Определить амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. Написать уравнение колебания с числовыми коэффициентами.

203

Точка одновременно участвует в двух гармонических колебаниях одного направления с одинаковыми периодами 1,5с и амплитудами 30мм и 40мм. Начальная фаза колебаний π/2 и π/3. В выбранном масштабе произвести сложение указанных колебаний методом векторных диаграмм в момент времени равный нулю. Определить амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. Написать уравнение результирующего колебания с числовыми коэффициентами.

204

Разложите гармоническое колебание, совершаемое по закону x=100cos(628t+0,2п) мм, на два одинаково направленных гармонических колебания с теми же частотами так, чтобы начальные фазы этих колебаний были равны ф01=0,1п и ф02=0,5п соответственно.

205

208

Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых имеют вид , где А1 = 100мм, А2 = 50мм, ω1 = ω2 = 2с-1.Написать уравнение траектории движения точки и построить её с соблюдением масштаба. Показать направление движения точки.

210

Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых имеют вид x=A1sin(w1t) и y=A2cos(w2t), где А1=А2=20,0мм, w1=1,00c^-1, w2=2w1. Написать уравнение траектории движения точки и построить её с соблюдением масштаба. Показать направление движения точки.

211

212

213

214

Математический маятник длиной 500мм, выведенный из положения равновесия, отклонился от него при первом колебании на 50мм, а при втором ( в ту же сторону) на 40мм. Определить логарифмический декремент колебаний и время релаксации.

215

Камертон колеблется с частотой 100Гц. Его логарифмический декремент затухания 0,002. Через какой промежуток времени амплитуда колебаний камертона уменьшится в n = 100 раз.

216

Логарифмический декремент колебания маятника Д=20*10^-3. Во сколько раз уменьшится амплитуда после совершения маятником N=50 полных колебаний?

217

Через время 10с амплитуда колебаний маятника уменьшилась в 3 раза. Через какое время она уменьшится в 10 раз по сравнению с первоначальной? Начальная амплитуда маятника, совершающего затухающие колебания, А0 = 3 см. Через t1 = 10 с амплитуда стала А1 = 1см. Через какое время t2 амплитуда станет равной А2 = 0,3 см? Ответ введите в с, округлив до целого числа.

218

220

Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 2,00мкФ, катушки индуктивностью 100мГн и резистора сопротивлением 10,0 Ом. Определить логарифмический декремент колебаний контура

221

Источник звука совершает колебания по закону x = 1,00sin200πt (см). Скорость распространения звука 340м/с. Написать уравнение бегущей волны с числовыми коэффициентами. Определить длину волны. Потерями энергии пренебречь, волну считать плоской.

222

В упругой среде распространяется волна y=Asin(wt-kx+φ) . Точка, находящаяся на расстоянии 500мм от источника колебаний, в момент времени имеет смещение, равное половине амплитуды . Найти длину волны, если в начальный момент времени смещение точки равно нулю

223

Источник совершает колебания по закону синуса с амплитудой 5мм и частотой 500Гц . От этого источника распространяется плоская волна со скоростью 340м/с. Написать уравнение волны с числовыми коэффициентами. Определить смещение от положения равновесия и колебательную скорость точки, находящейся на расстоянии 7,85м от источника через время 45,6мс после начала колебаний.

224

Две точки лежат на прямой, вдоль которой распространяется волна со скоростью 50м/с. Период колебаний 50мс, расстояние между точками 500мм. Найти разность фаз колебаний в этих точках

225

На каком минимальном расстоянии от источника гармонических колебаний, совершаемых по закону y=Asinωt , находится точка, у которой в момент времени t =Т/2 смещение от положения равновесия равно половине амплитуды? Скорость распространения колебаний 340м/с, период колебаний 1мс, амплитуда 2мм. Написать уравнение бегущей волны с числовыми коэффициентами

226

227

Волны в упругой среде распространяются со скоростью 1,5км/с. Амплитуда колебаний 2мкм, период колебаний 1мс. Чему равно смещение точки, находящейся на расстоянии 5м от источника колебаний, через 4мс после начала колебаний?

229

В металлическом стержне распространяется плоская звуковая волна y=Asin(6280t-1.57x) , где y - в сантиметрах , х – в метрах , t - в секундах. Определить скорость звука в этом металле и частоту колебаний источника.

231

Удельная теплоёмкость при постоянном давлении некоторого газа 970 Дж/кг·К, молярная масса его 30г/моль. Определить, каким числом степеней свободы обладают молекулы этого газа.

232

Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса μ = 4*10-3 кг/моль, а коэффициент Пуассона равен 1.67.

233

Плотность некоторого газа при нормальных условиях равна p = 1,25 кг/м3. Коэффициент Пуассона равен 1,4. Определить удельные теплоемкости cp и cv этого газа.

234

Определить коэффициент Пуассона для газовой смеси, состоящей из водорода массой 4г и аммиака массой 8,5г

235

236

Найти молярные и удельные теплоёмкости кислорода. Колебательные степени свободы не учитывать

237

Трехатомный газ под давлением p = 240кПа и температуре t = 50C занимает объем V = 15 л. Определить теплоемкость Ср этого газа при постоянном давлении. Колебательные степени свободы не учитывать

238

Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объём 10л. Вычислить теплоёмкость CV этого газа при постоянном объёме.

239

Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно , что разность сp –cv удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж(кг∙К)

240

Найти удельные, а также молярные теплоёмкости азота. Колебательные степени свободы не учитывать.

241

Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества 1,00 моль, совершает прямой цикл, состоящий из двух изобар и двух изохор. Наименьший объём 10,0л, наибольший 20,0л. наименьшее давление 246кПа, наибольшее 404кПа. Построить график цикла в координатах p,V. Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изобарного расширения.

242

1- Идеальный двухатомный газ в количестве v=1 моль ноходитсч под давлением p1=100 кПа при температуре Т1=300 К. Вначале газ изохорно нагревают до давления p2=200 кПа. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобарно был сжат до начального объёма V1. Построить график цикла в координатах p,V. Определить температуру Т газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического расширения.

243

244

245

246

Кислород массой 16г совершает прямой цикл, состоящий из изотермы, изобары и адиабаты. В начальном состоянии газ занимает объём 10л при давлении 120кПа. Вначале давление газа изотермически уменьшалось в 2 раза, затем путём изобарного сжатия и адиабатного сжатия газ возвращается в начальное состояние. Построить график цикла в координатах р, V. Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического расширения.

247

Идеальный многоатомный газ, содержащий количество вещества 2 моль совершает прямой цикл. В начальном состоянии газ занимает объём 20л при давлении 150кПа. Сначала объём газа изобарно увеличивается в 3 раза, а затем путем изохорного охлаждения и изотермического сжатия он возвращается в первоначальное состояние. Построить график цикла в координатах p, V. Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изотермического сжатия.

248

Идеальный двухатомный газ в количестве 0,1моль совершает прямой цикл, состоящий из изобары, изохоры и адиабаты. В начальном состоянии газ занимает объём 4л при давлении 200кПа. Газ изобарно нагревают на 150К, а затем изохорно охлаждают и , наконец, адиабатно сжимают до начального состояния. Построить график цикла в координатах p, V. Определить температуру газа в характерных точках цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изобарного расширения.

249

250

Идеальный многоатомный газ в количестве 0,4 моль совершает прямой цикл, состоящий из изобары, адиабаты и изотермы. В начальном состоянии газ занимает объём 10л при давлении 100кПа. При постоянном давлении объём газа увеличивается в 3 раза, и путём адиабатического расширения его температура уменьшается до первоначальной, затем изотермическим сжатием газ возвращается в первоначальное состояние. Построить график цикла в координатах p, V . Определить температуру газа для характерных точек цикла, его термический КПД, а также изменение энтропии на участке изобарного нагревания

251

Фотон с длиной волны 5пм рассеялся на свободном электроне под углом 60. Определить, какую долю первоначальной энергии при этом теряет фотон?

252

Определить энергетическую освещённость зеркальной поверхности, если давление, производимое излучением 40мкПа. Излучение падает нормально к её поверхности. Произвести тот же расчёт для абсолютно чёрной поверхности

253

254

Фотон с длиной волны 5пм рассеиваются электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны λmax рентгеновских лучей в рассеянном пучке.

255

256

Определить коэффициент отражения p поверхности, если при энергетической освещенности Е = 120 Вт/м2 давление р света на нее оказалось равным 500нПа.

257

258

260

261

262

Земля вследствие излучения в среднем ежеминутно теряет с поверхности площадью 1м2 энергию 5,4кДж. При какой температуре АЧТ излучало бы такую же энергию?

263

Найти мощность , излучаемую абсолютно чёрным шаром радиусом 100мм, который находится в комнате при температуре 20С

264

Во сколько раз увеличатся мощность излучения абсолютно чёрного тела и его температура, если максимум спектральной плотности энергетической светимости переместится от 700нм до 600нм.

265

266

Оценить температуру поверхности Солнца, если максимум спектральной плотности энергетической светимости его излучения приходится на зелёную область видимого диапазона спектра с длиной волны 550нм. Считать, что Солнце излучает как абсолютно чёрное тело.

267

268

Температура абсолютно чёрного тела изменилась при нагревании от 1330С до 1730С. На сколько изменилась при этом длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости?

269

270

Скрыть